MIT-இன் உந்துதல் கருத்து CubeSatக்களுக்கு இரண்டு இயக்க முறைகளை வழங்கலாம்

பழக்கமான விண்கலம் சமநிலைக்கு ஒரு புதிய வழிவகை

சிறிய செயற்கைக்கோள்கள் பெரும்பாலும் propulsion தொடர்பாக ஒரு சமரசத்தில் சிக்கிக் கொள்கின்றன. Chemical systems வலுவான thrust வெடிப்புகளை வழங்குகின்றன, ஆனால் எரிபொருளை விரைவாகச் செலவழிக்கின்றன; electric propulsion அதிக செயல்திறனுடன் இயங்கும், ஆனால் பொதுவாக மென்மையான, தொடர்ந்து வரும் தள்ளுதலை மட்டுமே வழங்கும். MIT ஆராய்ச்சியாளர்கள் இப்போது ஒரே propellant-ஐ இரு முறைகளிலும் பயன்படுத்தி அந்த இடைவெளியை குறைக்கக்கூடிய ஒரு கருத்தை விவரிக்கிறார்கள்.

Journal of Propulsion and Power-இல் வெளியான இந்த ஆய்வு, ஒரு electrospray thruster-ஐ chemical rocket mode-உடன் இணைக்கும் hybrid architecture-ஐ மையமாகக் கொண்டது. இதை செயல்படுத்தும் முக்கிய கூறு ASCENT; இது முன்னர் AF-M315E என்று அறியப்பட்ட green propellant.

ASCENT ஏன் கவனம் பெறுகிறது

Hydrazine நீண்ட காலமாக ஒரு நிலையான விண்கலம் propellant-ஆக இருந்து வருகிறது, ஆனால் அதை கையாள்வது கடினமும் ஆபத்தானதும். மூல உரை அதை toxic, carcinogenic, மற்றும் corrosive என்று விவரிக்கிறது; மேலும் loading procedures-க்கு விரிவான பாதுகாப்பு தேவைப்படுகிறது. ASCENT ஒரு பாதுகாப்பான மாற்றாக உருவாக்கப்பட்டது, மேலும் வழங்கப்பட்ட தகவலின்படி hydrazine-ஐ விட specific impulse-இல் சுமார் 50% அதிகரிப்பையும் வழங்குகிறது.

ASCENT ஏற்கனவே 2019-இல் NASA-வின் Green Propellant Infusion Mission-இல் flight-tested செய்யப்பட்டது. MIT ஆராய்ச்சியாளர்களின் கவனத்தை ஈர்த்தது அது ஒரு ionic liquid என்பதுதான். இது முக்கியம், ஏனெனில் ionic liquids என்பது electrospray thrusters-க்கு propellants ஆகப் பயன்படுத்தப்படலாம்; இவை திரவத்திலிருந்து charged ions-ஐப் பிரித்து, அவற்றை விண்வெளிக்குள் வேகப்படுத்தி thrust உருவாக்குகின்றன.

Lego அளவிலான சோதனையில் நீண்டநேர thrust

ASCENT இந்தப் பங்கில் வேலை செய்யுமா என்பதை அறிய, குழு vacuum chamber மற்றும் magnetic levitation-உடன் ஒரு custom test setup-ஐ பயன்படுத்தி space conditions-ஐப் போலியாக உருவாக்கியது. அவர்கள் thruster-க்கு இணைக்கப்பட்ட ஒரு சிறிய reservoir-இல் வெறும் 1 gram ASCENT-ஐ நிரப்பி, thrust உருவாக்க voltage-ஐப் பயன்படுத்தினர்.

விளைவாக கிடைத்த thrust அளவில் சிறியது, ஆனால் நீடித்த காலத்தில் முக்கியமானது. இந்தப் பரிசோதனை ஒரு levitating satellite mock-up-ஐ சுழற்றும் அளவு thrust-ஐ உருவாக்கியது, மேலும் அது 100 hours வரை செயல்பட்டது. சிறிய செயற்கைக்கோள்களுக்கு, இத்தகைய நீண்ட ஆயுளான, செயல்திறன் மிக்க கட்டுப்பாடு station-keeping, attitude adjustment, மற்றும் மெதுவான orbital மாற்றங்களுக்கு மதிப்புடையது.

CubeSatக்களுக்கு dual-mode propulsion ஏன் முக்கியம்

உண்மையான ஈர்ப்பு ASCENT electrospray thruster-இல் வேலை செய்தது என்பதல்ல மட்டும். அதே propellant ஒரு spacecraft-இல் high-thrust மற்றும் high-efficiency செயல்பாடுகளுக்கு இரண்டுக்கும் ஆதரவாக இருக்க முடியும் என்பதுதான். கோட்பாட்டில், ஒரு CubeSat கடுமையான maneuver தேவைப்படும் போது chemical propulsion-ஐப் பயன்படுத்தி, பின்னர் நீண்ட கால fine control-க்காக electrospray mode-க்கு மாறலாம்.

இதனால் வெவ்வேறு propellants மற்றும் ஆதரவு hardware உடன் தனித்த propulsion systems-ஐ எடுத்துச் செல்ல வேண்டிய அவசியம் குறையும். volume மற்றும் mass கடுமையாக கட்டுப்படுத்தப்படும் spacecraft-களில், இந்த எளிமைப்படுத்தல் பெரிய நன்மை. Deployment-க்குப் பிறகு சிறிய தளங்கள் அதிகம் செய்ய முடியும் வகையில் mission design விருப்பங்களையும் இது விரிவாக்கலாம்.

பயனுள்ள ஒரு படி, முடிந்த தயாரிப்பு அல்ல

இந்த research ஒரு flight-ready dual-mode engine உடனடியாக தோன்றப் போகிறது என்பதைக் குறிக்கவில்லை. ஆய்வக சூழலில் சோதனை செய்வது ஒரு கட்டமே; உண்மையான spacecraft integration-இல் storage, switching logic, thermal behavior, reliability, மற்றும் total impulse budgeting போன்ற சவால்கள் உள்ளன.

அப்படியிருந்தும், இந்தக் கருத்து கவர்ச்சிகரமானது, ஏனெனில் இது சிறிய விண்கலம் வடிவமைப்பில் நீண்டநாள் நீடிக்கும் ஒரு வரம்பை குறிவைக்கிறது. CubeSatகள் increasingly capable sensors, science platforms, மற்றும் technology demonstrators ஆக மாறியுள்ளன, ஆனால் propulsion இன்னும் மிகக் கடினமான கட்டுப்பாடுகளில் ஒன்றாகவே உள்ளது. maneuvering authority-யையும் endurance-ஐயும் இணைக்கும் ஒரு shared-propellant system இந்த விண்கலங்களை மேலும் flexible-ஆகவும் independent-ஆகவும் மாற்றும்.

ASCENT முதலில் hydrazine-ஐ விட handling burdens குறைத்ததாலேயே ஈர்ப்பைக் கொண்டது. MIT-இன் வேலை அது அசாதாரணமாக versatile ஆகவும் இருக்கலாம் என்று சுட்டிக்காட்டுகிறது. பின்னர் நடைபெறும் மேம்பாடு அந்த வாக்குறுதியை உறுதிப்படுத்தினால், இந்த propellant CubeSat propulsion-ஐ ஒரே முறை அல்லது மற்றொரு முறை என்ற மனநிலையிலிருந்து, விண்கல இயக்கத்தின் மேலும் adaptable மாதிரிக்குத் தள்ள முடியும்.

இந்தக் கட்டுரை Universe Today-இன் செய்திப்பதிவை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அசல் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.