At skubbe grænserne for sub-kilowatt elektrisk fremdriftsteknologi til rummissionskoncepter

Derudover vil disse sekundære rumfartøjsvidenskabelige missioner typisk kun have en kort periode til at indsamle data under en højhastighedsflyvning af en fjern krop. Denne større fremdriftsevne vil tillade deceleration og orbital indsættelse ved planetoider til langsigtet videnskabelig undersøgelse.

Ydermere vil små rumfartøjer udstyret med en så betydelig fremdriftsevne være bedre rustet til at håndtere ændringer i de sene stadier af den primære missions opsendelsesbane. Sådanne ændringer er ofte en toprisiko for videnskabsmissioner for små rumfartøjer med begrænset fremdriftsevne ombord, der afhænger af den indledende opsendelsesbane for at nå deres videnskabelige mål.

Kommercielle applikationer

Megakonstellationerne af små rumfartøjer, der nu dannes i lave kredsløb om Jorden, har gjort laveffekt Hall-effekt thrustere til det mest udbredte elektriske fremdriftssystem, der bruges i rummet i dag. Disse systemer bruger drivmiddel meget effektivt, hvilket giver mulighed for kredsløbsindsættelse, de-kredsløb og mange års kollisionsundgåelse og omfasering.

Imidlertid har det omkostningsbevidste design af disse kommercielle elektriske fremdrivningssystemer uundgåeligt begrænset deres levetidskapacitet til typisk mindre end et par tusinde timers drift, og disse systemer kan kun behandle omkring 10 % eller mindre af et lille rumfartøjs oprindelige masse i drivmiddel.

I modsætning hertil kunne planetariske videnskabsmissioner, der drager fordel af NASA-H71M elektriske fremdriftssystemteknologi, fungere i 15.000 timer og behandle mere end 30 % af det lille rumfartøjs oprindelige masse i drivmiddel.

Denne spilskiftende evne er langt ud over behovene for de fleste kommercielle LEO-missioner og kommer til en prispræmie, der gør kommercialisering af sådanne applikationer usandsynlig. Derfor søgte og fortsætter NASA med at søge partnerskaber med virksomheder, der udvikler innovative kommercielle små rumfartøjsmissionskoncepter med usædvanligt store krav til drivstofgennemstrømning.

En partner, der snart vil bruge den licenserede NASA elektriske fremdriftsteknologi i en kommerciel lille rumfartøjsapplikation er SpaceLogistics, et helejet datterselskab af Northrop Grumman. Mission Extension Pod (MEP) satellitservicebil er udstyret med et par Northrop Grumman NGHT-1X Hall-effekt thrustere, hvis design er baseret på NASA-H71M.

Det lille rumfartøjs store fremdriftsevne vil gøre det muligt for det at nå geosynkron kredsløb om jorden (GEO), hvor det vil blive monteret på en langt større satellit. Når først det er installeret, vil MEP'et fungere som en "fremdrivningsjetpakke" for at forlænge levetiden af ​​dets værtsrumfartøj i mindst seks år.

Northrop Grumman udfører i øjeblikket en langvarig slidtest (LDWT) af NGHT-1X i GRC's Vacuum Facility 11 for at demonstrere dens driftsevne i fuld levetid. LDWT er finansieret af Northrop Grumman gennem en fuldt refunderbar Space Act Agreement. Det første MEP-rumfartøj forventes at blive opsendt i 2025, hvor de vil forlænge levetiden for tre GEO-kommunikationssatellitter.

Samarbejde med amerikansk industri for at finde små rumfartøjsapplikationer med fremdriftskrav svarende til fremtidige NASA planetariske videnskabsmissioner understøtter ikke kun amerikansk industri i at forblive en global leder inden for kommercielle rumsystemer, men skaber nye kommercielle muligheder for NASA at erhverve disse vigtige teknologier, efterhånden som planetariske missioner kræver dem .

NASA fortsætter med at modne H71M elektriske fremdriftsteknologier for at udvide rækken af ​​data og dokumentation, der er tilgængelig for amerikansk industri med det formål at udvikle tilsvarende avancerede og yderst kapable elektriske fremdriftsenheder med lav effekt.

Leveret af NASA