Wurden die für die LISA-Mission entwickelten Mikronewton-Triebwerke bereits im Flug getestet?

JPL entwickelte zusammen mit Goddard und einer privaten Firma namens Busek Company Inc. eine neue Art von Antriebssystem, bekannt als Mikronewton-Triebwerke , für die LISA-Mission (die seitdem einen Namenswechsel und eine Neuausrichtung erfahren hat). Das Ziel dieser kleinen Triebwerke ist es, die Position eines Raumfahrzeugs vor kleinen äußeren Störungen wie Sonnenwinden und Strahlungsdruck zu halten. Sie sollten bei der LISA-Mission eingesetzt werden, um das Raumfahrzeug den frei schwebenden, gespiegelten Testmassen im Inneren des Raumfahrzeugs präzise folgen zu lassen, deren Positionen interferometrisch vermessen werden sollten. Meine Fragen sind:

  1. Was ist die erwartete Lebensdauer der Mikronewton-Triebwerke?
  2. Welche Antriebsmethode wird verwendet? dh chemisch, elektrisch usw.?
  3. Wurden sie schon flugerprobt?

Antworten (1)

Die Testmassen sind zusammen mit den Triebwerken Teil des Disturbance Reduction System (DRS). Sie sind elektrostatische Kolloidtriebwerke . Aus "The Space Technology-7 Disturbance Reduction System" (James R. O'Donnell Jr., Oscar C. Hsu, John Hanson, Vlad Hruby; 2004):

Jedes kolloidale DRS-Triebwerk besteht aus einer Reihe von Emittern und Elektroden, die Schub erzeugen, indem sie nanometergroße, positiv geladene Treibstofftröpfchen (Kolloide) ausstoßen und elektrostatisch beschleunigen (Abb. 6). Die Emitter werden durch eine Strahlspannungsquelle, die typischerweise bei 6 kV arbeitet, auf einer positiven variablen Spannung gehalten. Die in der Nähe der Emitter angeordnete Extraktorelektrode wird mit einer variablen Spannung versorgt, die nominell zwischen 1,5 kV und 2,5 kV unter der Emitterspannung liegt. Die Extraktorelektrode übt eine elektrostatische Kraft auf die Flüssigkeit aus, um den sogenannten Taylor-Kegel an der Spitze jedes Emitters zu bilden. Die Kegelspitze geht in einen zylindrischen Strahl mit einem Durchmesser von einigen zehn Nanometern über, der sich schließlich in ein feines Spray auflöst.

Nach dem Passieren des Extraktors wird das Spray weiter beschleunigt, während es durch eine Beschleunigerelektrode fließt, die auf einem niedrigeren Potential als die Extraktorelektrode und in Bezug auf die Neutralisatorkathode negativ gehalten wird, um zu verhindern, dass Neutralisatorelektronen in das Triebwerk zurückfließen.

Abbildung 6 Schematische Darstellung des kolloidalen Triebwerks

Die Kolloid-MicroNewton-Triebwerke werden zusammen mit neuen Gravitations-Referenzsensoren auf dieser Mission im Flug getestet. Ich bin nicht auf eine Erwähnung ihrer erwarteten Lebensdauer gestoßen.