Siły Kosmiczne przyglądają się pojazdom zasilanym energią słoneczną do operacji w pobliżu Księżyca

RSA wygrała kontrakt SBIR finansowany przez Siły Kosmiczne na zaprojektowanie statku kosmicznego z układem napędowym solarno-termicznym. 

WASZYNGTON — Startup mający kontrakt z Siłami Kosmicznym Stanów Zjednoczonych bada wykorzystanie pojazdów zasilanych energią słoneczną do operacji w głębokim kosmosie poza orbitą Ziemi.

Ponieważ Siły Kosmiczne planują możliwe misje w przestrzeni międzyksiężycowej – rozległym obszarze między Ziemią a Księżycem – jedną z obaw są ograniczenia tradycyjnego napędu chemicznego. Statek kosmiczny zasilany energią słoneczną, którego głównym paliwem jest woda, mógłby stanowić realną alternatywę, mówi Shawn Usman, astrofizyk i założyciel startupu Rhea Space Activity.

RSA wygrała kontrakt na badanie fazy 1 Small Business Innovation Research (SBIR) ufundowany przez Siły Kosmiczne, którego zadaniem jest zaprojektowanie statku kosmicznego z systemem napędu słonecznego.

Firma planuje statek kosmiczny, który po wystrzeleniu w przestrzeń kosmiczną będzie wyposażony w panel reflektora słonecznego przypominający origami. Skoncentrowane światło słoneczne zapewni napęd termiczny i elektryczny, wykorzystując wodę jako paliwo.

Odbłyśnik słoneczny w kształcie anteny parabolicznej będzie również używany do zbierania i przesyłania sygnałów komunikacyjnych, mówi Usman. Statek kosmiczny o nazwie Scorpius mógłby wspierać potrzeby wojskowe w zakresie manewrów kosmicznych i innych operacji w regionie cislunarnym, setki tysięcy mil od Ziemi.

Szybkie dostarczanie ładunków do miejsc docelowych poza orbitą geosynchroniczną nie jest efektywne w przypadku napędu chemicznego – mówi. Napęd elektryczny może przenosić duże ładunki, ale dotarcie do przestrzeni cislunarnej może zająć miesiące lub lata.

Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony (DARPA) w ramach programu znanego jako Rakieta demonstracyjna do zwinnych operacji cislunarnych (DRACO) opracowuje nuklearno-termiczny układ napędowy jako alternatywa dla konwencjonalnego napędu chemicznego.

Beau Rideout, inżynier lotniczy w RSA, twierdzi, że jednym z problemów systemów takich jak DRACO są wyzwania związane z bezpieczeństwem i polityką pracy z reaktorami jądrowymi.

Rideout twierdzi, że pojazd Scorpius zapewnia możliwości podobne do DRACO, ale bez użycia materiałów radioaktywnych w celu osiągnięcia wysokiego poziomu napędu.

Koncepcja napędu RSA opiera się na systemie napędu słonecznego i cieplnego firmy Howe Industries opracowanym dla małych satelitów. Firma Howe Industries z siedzibą w Scottsdale w Arizonie zdobyła kontrakty NASA i DARPA na silnik ThermaSat.

Troy Howe, prezes Howe Industries, mówi, że Scorpius to „nowa odmiana starej koncepcji”. Zauważa, że ​​termiczny napęd słoneczny był szeroko badany od lat 1990. XX wieku, ale uznano go za niepraktyczny.

Rideout twierdzi, że projekt RSA byłby bardziej skuteczny, ponieważ wykorzystuje manewry o dużym ciągu zamiast starej koncepcji ciągłego spalania o niskim ciągu i wykorzystuje środowisko grawitacyjne Ziemia-Księżyc.

Koncepcję Scorpiusa opracowano na podstawie informacji uzyskanych z Centrum Systemów Kosmicznych i Rakietowych (SMC) Sił Kosmicznych Stanów Zjednoczonych, mówi Usman. „Powiedzieli, że chcą systemu bimodalnego i poprosili nas, abyśmy zastanowili się nad różnymi ładunkami lub różnymi możliwościami, które można wykorzystać przy użyciu tego układu napędowego”.

„Zaproponowaliśmy wykonanie części komunikacyjnej, ponieważ mamy już tę ogromną antenę, która służy również jako część architektury napędowej” – mówi. „To był dość odległy pomysł, na który wpadliśmy i firmie SMC bardzo się spodobał jako nowy sposób komunikacji w przestrzeni kosmicznej”.

Umowa RSA dotycząca SBIR w fazie 1 zapewnia kwotę 50,000 19 dolarów na wstępne badanie. Firma zaprezentuje Scorpius publiczności składającej się z przedstawicieli Sił Powietrznych i Sił Kosmicznych Stanów Zjednoczonych 2 sierpnia podczas wydarzenia „Space Pitch Day” organizowanego przez SMC. Celem jest zdobycie kontraktu w fazie 1.7 o wartości do XNUMX miliona dolarów.

Pieniądze te pokryją koszty badań laboratoryjnych. Jeśli projekt zakończy się sukcesem, Siły Kosmiczne będą mogły ufundować nagrodę w ramach fazy 3 obejmującą lot demonstracyjnym statkiem kosmicznym i udowodnienie koncepcji.

Do udowodnienia tej koncepcji wykorzystany zostałby mały satelita o masie około 100 kilogramów. Ostateczny rozmiar pojazdu miałby wynosić około 22,000 XNUMX kilogramów i mieć pięć metrów średnicy po złożeniu.

Źródło: https://spacenews.com/space-force-eyes-solar-powered-vehicles-for-operatives-near-the-moon/