La propulsión eléctrica de alta potencia ( HiPEP ) es una variación del propulsor de iones para su uso en aplicaciones de propulsión eléctrica nuclear. [1] [2] [3] Fue probado en tierra en 2003 por la NASA y estaba destinado a ser utilizado en el Jupiter Icy Moons Orbiter , que fue cancelado en 2005.
Teoría
El propulsor de HiPEP se diferencia de los propulsores de iones anteriores porque los iones de xenón se producen mediante una combinación de campos magnéticos y de microondas . La ionización se logra a través de un proceso llamado resonancia ciclotrónica electrónica (ECR). En ECR, la pequeña cantidad de electrones libres presentes en el gas neutro gira alrededor de las líneas del campo magnético estático. La frecuencia de las microondas inyectadas se ajusta para que coincida con esta girofrecuencia y se establece una resonancia. La energía se transfiere desde la parte polarizada derecha del microondas a los electrones. Luego, esta energía se transfiere al gas / plasma a granel a través de las raras, pero importantes, colisiones entre electrones y neutros. Durante estas colisiones, los electrones pueden liberarse de los neutros, formando pares de iones y electrones. El proceso es un medio muy eficaz para crear un plasma en gases de baja densidad. Anteriormente, los electrones necesarios los proporcionaba un cátodo hueco .
Especificaciones
El propulsor en sí está en la clase de 20-50 kW, con un impulso específico de 6.000-9.000 segundos y una capacidad de rendimiento de propulsor superior a 100 kg / kW. [2] El objetivo del proyecto, a junio de 2003, era alcanzar un nivel de preparación tecnológica de 4 a 5 en 2 años.
El pre-prototipo HiPEP produjo 670 mN de empuje a un nivel de potencia de 39,3 kW utilizando 7,0 mg / s de combustible dando un impulso específico de 9620 s. [2] [4] Reducido a 24,4 kW, el HiPEP utilizó 5,6 mg / s de combustible dando un impulso específico de 8270 sy 460 mN de empuje.
Ver también
Referencias
- ^ El centro de investigación de Glenn . NASA.
- ^ a b c PROGRAMA DE PROPULSIÓN ELÉCTRICA DE ALTA POTENCIA (HiPEP) . Centro de Investigaciones Glenn - NASA. 22 de diciembre de 2008.
- ^ "El propulsor de iones de propulsión eléctrica de alta potencia (HiPEP) NASA / TM — 2004-213194 AIAA – 2004–3812" ..
- ^ [1] Página 8 del informe HiPEP de septiembre de 2004 NASA / TM — 2004-213194