Optionen für (Hochschub-) RCS mit Isp jenseits der Chemie?

Es gibt eine Reihe potenzieller Optionen für Hochleistungsmotoren in der Zukunft: nuklearer Impulsantrieb, NTR, Gaskern-NTR, nukleare Elektrothermie und möglicherweise sogar Fusionsraketen.

Die meisten davon scheinen jedoch Hauptantriebsmotoren zu sein, die nicht viel verkleinert werden.

Obwohl es eine Bewegung hin zu kryogenem RCS statt Hypergol zu geben scheint, bringt dies keine große Verbesserung.

Welche Optionen sind für RCS-Triebwerke mit höherem Isp als chemisch zulässig geeignet?

(Um es klar zu sagen: Hier geht es um Triebwerke mit höherem Schubbereich, die typischerweise in bemannten Raumfahrzeugen, andockbaren Raumfahrzeugen und Landern verwendet werden. Elektrische Triebwerke mit Mikroschub müssen nicht angewendet werden.)

Welches Problem versuchen Sie zu lösen? RCS-Triebwerke haben im Allgemeinen nicht die Aufgabe, signifikantes Delta-V zu erzeugen.
@Russell Borogove Ich weiß nichts darüber - wenn der Hauptmotor starke Strahlung erzeugt oder in der Nähe anderer Raumfahrzeuge nicht sicher verwendet werden kann oder wenn der Hauptmotor nicht sehr genau startet / stoppt / drosselt, haben Sie definitiv einen Bedarf dafür eine ordentliche Menge. In jedem Fall sind 450 Sekunden ein wirklich niedriger Isp für ein Fahrzeug, das mehrere Manöver durchführt und das nicht hauptsächlich mit RCS-Kraftstoff gefüllt werden kann, wie es mit Hauptmotorkraftstoff möglich ist.
Basierend auf diesem Kommentar ist das, was Sie beschreiben, kein RCS, das für die Lagekontrolle und kleine xlationale Manöver verwendet wird. Sie fragen nach einem orbitalen Manövriersystem. Auf jeden Fall klingt es nach Fantasie.
Es klingt wie RCS für sehr schwere Schiffe mit Fähigkeiten zum schnellen Manövrieren, viel schwerer als die, die wir jetzt haben. In diesem Fall muss ein solcher RSC viel Schub haben, nicht nur einen hohen ISP. Ist arcjet eine Option? Und ja, jetzt klingt es wie Fantasie, aber eines Tages wird es wahrscheinlich Realität.

Antworten (1)

Eine Form des Elektroantriebs könnte funktionieren, wenn Ihr Raumschiff viel Energie übrig hat (z. B. wenn es einen Kernreaktor an Bord oder als Teil der Hauptmotoren hat).

So etwas wie VASIMIR oder auch nur eine miniaturisierte Coilgun könnte möglicherweise dazu gebracht werden, mit elektrischen und magnetischen Feldern zu arbeiten, um Plasma oder kleine feste Objekte (denken Sie an Sandkörner) auf höhere Geschwindigkeiten zu beschleunigen, als eine thermische Rakete erreichen kann. VASIMIR berechnet 5 N Schub für 40 kW, was für ein RCS in Ordnung sein könnte, wenn die Masse des Antriebs klein genug gemacht werden könnte.

Auf jeden Fall einige Jahrzehnte später in der technologischen Entwicklung, derzeit jedoch nicht verfügbar.

"viel Energie übrig" ist tendenziell problematisch, wenn auch wahrscheinlich weniger für RCS. Grundsätzlich sind alle elektrischen Triebwerke jeglicher Art (außer vielleicht nuklearer Elektrothermie) durch die Grenzen der Energiequellen behindert.
@ikrase Ich denke speziell an RCS und gehe davon aus, dass aus einem anderen Grund eine Stromquelle (Kernreaktor) an Bord ist.
@ohoh. Eine Coilgun ist eine Art Linearbeschleuniger. Die "Spule" ist ein supraleitender Permanentmagnet und wird durch ein externes Magnetfeld angetrieben. Bauen Sie die Spule in einen kleinen leichten Eimer, geben Sie eine kleine Masse (Sandkorn) hinein. Beschleunigen Sie ihn und verlangsamen Sie dann den Eimer, sodass das Sandkorn herausfliegt. Dieselbe Idee wie ein elektromagnetischer Werfer.
ok, verstanden, danke!
Massentreiber mögen als Primärantrieb sinnvoll sein, scheinen aber eine schlechte Wahl für ein RCS-Triebwerk zu sein, das wahrscheinlich in unmittelbarer Nähe von Dingen verwendet werden muss, in die Sie keine Löcher stanzen möchten.
Optionen für (Hochschub-) RCS mit Isp jenseits der Chemie?
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