la nuova generazione di propulsore ionico NEXT si avvicina alle missioni spaziali

[Anisakis]

NASA NEXT, il propulsore ionico per lunghe missioni spaziali

di Manolo De Agostini - pubblicato lunedì 31 dicembre 2012 alle 07:29 leggi i commenti

Con 43.000 ore di funzionamento la nuova generazione di propulsore ionico della NASA si avvicina alle missioni spaziali. NEXT, questo il nome in codice, impiega molto tempo per raggiungere un'elevata velocità, ma ha un'efficienza energetica superiore rispetto alle soluzioni chimiche.

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La prossima generazione di propulsori ionici per le future missioni nello spazio dà i primi incoraggianti risultati. La NASA ha annunciato di aver realizzato un propulsore ionico da 7 kilowatt, all'interno del progetto denominato NEXT (NASA Evolutionary Xenon Thruster).
"Un propulsore ionico produce bassi livelli di spinta rispetto ai propulsori chimici, ma lo fa con un maggior impulso specifico (o una maggiore velocità di scarico), il che significa che un propulsore ionico offre un'efficienza nei consumi di carburante 10-12 volte maggiore rispetto un propulsore chimico", si legge sul sito dell'ente spaziale statunitense.

Propulsore ionico - Fonte: NASA
Quindi maggiore è l'impulso specifico del razzo, più lontano può spingersi la navicella con una data quantità di carburante. "Dato che un propulsore ionico produce bassi livelli di spinta rispetto a una soluzione chimica, ha bisogno di operare per oltre 10.000 ore in modo da accelerare lentamente il veicolo spaziale alle velocità necessarie".
Nei test eseguiti il propulsore ionico NEXT ha funzionato per oltre 43.000 ore (circa 5 anni), e gestito oltre 770 chilogrammi di propellente allo xeno (o xenon) - può fornire 30 milioni di "newton-secondi" di impulso totale al veicolo spaziale. "Tali prestazioni permetteranno alle future navicelle di visitare diversi asteroidi, comete, pianeti esterni e le loro lune", sottolinea la NASA.

Diagram di un propulsore ionico elettrostatico - Fonte: Wikipedia
Ma come funziona NEXT? Prova a spiegarlo il sito Extremetech. "Un propulsore ionico spara fuori da un ugello degli ioni con un'elevatissima velocità. […] Lo xenon, un gas nobile, è iniettato in una camera. Un cannone elettronico (pensate al tubo a raggi catodici delle vecchie TV) spara elettroni verso gli atomi di xenon, creando del plasma composto da ioni negativi e positivi. Quelli positivi si diffondono nella parte posteriore della camera, dove un acceleratore a griglia altamente caricato li e li spinge fuori dal motore, creando la spinta. L'energia per alimentare il cannone elettronico può venire da pannelli solari, o da un generatore termoelettrico a radioisotopi (cioè una batteria nucleare)".
Dawn, una sonda della NASA studiare gli asteroidi Vesta (già visitato) e Ceres (vi arriverà nel febbraio 2015) è alimentata della precedente generazione di propulsori ionici NSTAR e ha accelerato da 0 a circa 100 chilometri orari (27 m/s) in quattro giorni. Un veicolo spinto da questo tipo di propulsore può raggiungere i 321 mila chilometri orari. Ora resta da vedere quando la NASA userà il nuovo propulsore in una missione.


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possibilmente prima che il prossimo fiscal cliff cancelli la nasa.

[Dinofly]

Interessante, il problema è che un accelerazione così debole costringe comunque ad imbarcare propellente ordinario per le manovre correttive, immagina con un motore simile quanto tempo ci vuole per un inserimento in orbita.
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/ca...2008047267.pdf

[Decay]

Nel pdf che hai postato infatti c'è una tabella "next mission benefits", in cui si illustrano i benefici di questo nuovo propulsore nei confronti di quello vecchio. Tutte queste missioni sono verso oggetti lontani come gli asteroidi nella fascia di kepler o lune di saturno e giove o comete in transito, missioni in cui l'installazione di questo tipo di propulsore permette un enorme risparmio in peso di carburante rispetto a quelli chimici utilizzati nel lancio dal suolo.

[Talismano]

Qualcosa simile al motore ipotizzato da Rubbia no?

Inviato dal mio GT-I9000 con Tapatalk 2

[Decay]

Cioe? Cosa ha ipotizzato Rubbia?

[blue_tech]

Interessante, il problema è che un accelerazione così debole costringe comunque ad imbarcare propellente ordinario per le manovre correttive, immagina con un motore simile quanto tempo ci vuole per un inserimento in orbita.
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/ca...2008047267.pdf

ma scusa se mando il vettore in orbita con stadi chimici che poi separo all'arrivo in orbita, a quel punto il solo vettore si muoverà con gli ionici per raggiungere la destinazione prefissata

no?

[Dinofly]

Ma con un'accelerazione così debole sarà un bel problema correggere la traiettoria per un inserimento in orbita, devi cominciarlo millemila km prima e hai margini di errore risicatissimi.
Poi io non sono un fisico e potrei pure sbagliarmi.

[blue_tech]

Soluzione ibrida? Usi gli ionici per gran parte del viaggio e usi i chimici solo per le correzioni di rotta?

[alternat]

fascia di kepler

Kuiper.

[SACRAMEN]

Ma dove sta la novità?
Mica è da ieri che sperimentano/utilizzano questi propulsori per le sonde spaziali...
L'unica cosa eclatante è il valore di velocità raggiungibile, anche se non è dato sapere quanto tempo impiega per raggiungerla. E' quello il vero limite del motore...