చిన్న ఉపగ్రహాల కోసం ఉన్న ప్రొపల్షన్ అడ్డంకి సడలే అవకాశముంది
MITలోని ఇంజనీర్లు ఒక హైబ్రిడ్ ప్రొపల్షన్ వ్యవస్థను పరీక్షించారు, ఇది పాత రూపకల్పన రాజీని పరిష్కరించడం ద్వారా చిన్న ఉపగ్రహాలను చాలా ఎక్కువ సామర్థ్యవంతంగా మార్చగలదు. ఈ భావన రసాయన థ్రస్టర్లను, అవి బలమైన త్రస్ట్ను చిన్న వ్యవధుల పాటు అందిస్తాయి, మరియు ఎలక్ట్రోస్ప్రే థ్రస్టర్లను, అవి మరింత సమర్థవంతమైన కానీ నెమ్మదైన ప్రొపల్షన్ను దీర్ఘ కాలం పాటు అందిస్తాయి, కలుపుతుంది. ముఖ్యమైన పురోగతి ఏమిటంటే, రెండు వ్యవస్థలు ఒకే ఇంధనంపై పనిచేయగలవు.
CubeSats మరియు ఇతర మైక్రోసాటిలైట్లకు, ఇది చాలా ప్రాముఖ్యమైన విషయం. చిన్న అంతరిక్ష నౌకలు సాంప్రదాయ ఉపగ్రహాల కంటే చౌకగా, ప్రయోగించడానికి సులభంగా ఉంటాయి కాబట్టి ఆకర్షణీయంగా ఉంటాయి, కానీ వాటి పరిమాణం అనేక ప్రొపల్షన్ వ్యవస్థలకు మరియు విడి ట్యాంకులకు తక్కువ స్థలాన్ని మాత్రమే ఇస్తుంది. ఒక మిషన్కు త్వరిత కక్ష్యా మార్పులు మరియు క్రమంగా లోతైన అంతరిక్ష వేగవంతం రెండూ అవసరమైతే, ఆ సామర్థ్యాలను ఒకే కాంపాక్ట్ ప్లాట్ఫారమ్లో అమర్చడం కష్టం అవుతుంది.
MIT ఫలితం ఆ పరిమితి ముందే అనుకున్నంత స్థిరంగా ఉండకపోవచ్చని సూచిస్తోంది. ASCENT అని పిలువబడే ప్రొపెలెంట్ను రెండు ప్రొపల్షన్ విధానాలకూ ఉపయోగించడం ద్వారా, బృందం అననుకూల ఇంధన నిర్మాణాలను మోయకుండా చిన్న అంతరిక్ష నౌకలకు వశ్యతను అందించే మార్గాన్ని సూచిస్తోంది.
ఒకే ఇంధనం సమీకరణాన్ని ఎందుకు మార్చుతుంది
రసాయన మరియు విద్యుత్ ప్రొపల్షన్లు ఒక్కొక్కటి వేరే సమస్యను పరిష్కరిస్తాయి. రసాయన థ్రస్టర్లు ఇంధనాన్ని వేగంగా దహనం చేసి శక్తివంతమైన త్రస్ట్ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, అందువల్ల కొన్ని సెకన్లలో జరిగే వేగవంతమైన కక్ష్యా మార్పులకు అవి ఉపయోగకరంగా ఉంటాయి. ఎలక్ట్రోస్ప్రే థ్రస్టర్లు చాలా నెమ్మదిగా పనిచేస్తాయి, కానీ అవి అత్యంత ఇంధన-దక్షత కలిగినవిగా ఉండి, నెలలు లేదా సంవత్సరాల పాటు జరిగే ఖచ్చితమైన సర్దుబాట్లు లేదా దీర్ఘకాల వేగవంతీకరణకు అనుకూలంగా ఉంటాయి.
ఇప్పటివరకు, చాలా చిన్న అంతరిక్ష నౌకలో ఈ రెండు విధానాలను ఉపయోగించడం అంటే సాధారణంగా అదనపు సంక్లిష్టతను అంగీకరించడమే. వేర్వేరు ప్రొపల్షన్ వ్యవస్థలకు సాధారణంగా వేర్వేరు ఇంధనాలు, నిల్వ పద్ధతులు మరియు సహాయక హార్డ్వేర్ అవసరమవుతాయి. షూ బాక్స్ లేదా క్యారీ-ఆన్ బ్యాగ్ పరిమాణంలోని ప్లాట్ఫారమ్పై ఇది పెద్ద భారంగా మారుతుంది.
ఈ నివేదికలో వివరించిన పురోగతి ASCENT యొక్క లక్షణాల నుండి వచ్చింది, దీని పూర్తి రూపం Advanced SpaceCraft Energetic Non-Toxic propellant. హైడ్రజిన్కు మరింత పర్యావరణ హిత ప్రత్యామ్నాయంగా US Air Force దీన్ని అభివృద్ధి చేసింది, మొదట ASCENT ను రసాయన థ్రస్టర్ల కోసం ఉద్దేశించారు. కానీ దీనికి మరొక ప్రత్యేక లక్షణం కూడా ఉంది: ఇది ఒక అయానిక్ లిక్విడ్.
అయానిక్ లిక్విడ్లు అంతరిక్ష శూన్యంలో కూడా ద్రవంగానే ఉండే లవణాలు, ఇది అరుదుగా జరిగే కానీ ఉపయోగకరమైన లక్షణం. ఆ స్థిరత్వం వాటిని ఎలక్ట్రోస్ప్రే ప్రొపల్షన్కు అనువుగా చేస్తుంది, ఇందులో ఛార్జ్ కలిగిన బిందువులు లేదా అయాన్లు త్రస్ట్ సృష్టించడానికి వేగవంతం చేయబడతాయి. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఒక విధమైన అంతరిక్ష ప్రొపల్షన్ కోసం రూపొందించిన ప్రొపెలెంట్కు దాగి ఉన్న రెండో ఉపయోగం బయటపడింది.
బరువు లేకపోవడం అనుకరించిన పరిస్థితుల్లో ఆ ఆలోచనను పరీక్షించడం
MIT బృందం అంతరిక్షంలోని బరువు లేకపోవడాన్ని అనుకరించి, ASCENT-ఇంధన ఎలక్ట్రోస్ప్రే థ్రస్టర్ల నుండి త్రస్ట్ను కొలవడానికి రూపొందించిన మాగ్నెటిక్ లెవిటేషన్ త్రస్ట్ స్టాండ్ను ఉపయోగించింది. ఆ నివేదిక ప్రకారం, ఇంజనీర్లు హైబ్రిడ్ భావనను విజయవంతంగా పరీక్షించారు; అదే ఇంధనం రసాయన ప్రొపల్షన్కు అవసరమైన త్వరిత-బలం మరియు విద్యుత్ త్రస్ట్ యొక్క దీర్ఘకాల దక్షత రెండింటినీ మద్దతివ్వగలదని ప్రదర్శించారు.
ఈ వ్యాసం MIT యొక్క Space Propulsion Laboratory నిర్మించిన నాలుగు ఎలక్ట్రోస్ప్రే ఫ్లైట్ థ్రస్టర్లు NASA యొక్క రాబోయే Green Propulsion Dual Mode మిషన్కు వెళ్లనున్నాయని కూడా పేర్కొంది. ఆ అంశం ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే ఇది ప్రయోగశాల అభివృద్ధిని వాస్తవ అంతరిక్ష ప్రయాణ మార్గంతో అనుసంధానిస్తుంది. ఈ పని కేవలం సిద్దాంతపరమైనది మాత్రమే కాదు. ఈ భావనను మరింత ప్రత్యక్షంగా అంచనా వేయగల మిషన్ సందర్భానికి ఇది సిద్ధం చేయబడుతోంది.
ఈ నివేదిక Lunar Flashlight ను ప్రస్తావిస్తుంది, ఇది ASCENT గ్రీన్ ప్రొపెలెంట్తో శక్తి పొందిన తక్కువ-ఖర్చు CubeSat, చంద్రుని దక్షిణ ధ్రువం వద్ద మంచును మ్యాప్ చేయడానికి రూపొందించబడింది. ఆ ఉదాహరణ చిన్న మిషన్లలో గ్రీన్ ప్రొపెలెంట్ల వ్యూహాత్మక ఆకర్షణను బలపరుస్తుంది, ఎందుకంటే విషపూరితత, నిర్వహణ సంక్లిష్టత మరియు ద్రవ్యరాశి పరిమితులు అన్నీ అక్కడ ప్రాముఖ్యం కలిగి ఉంటాయి.
ఇది CubeSats కోసం ఏమి సాధ్యమయ్యేలా చేయవచ్చు
ఒక చిన్న ఉపగ్రహం ఒకే ఇంధనాన్ని మోసుకెళ్లి, అధిక-త్రస్ట్ కదలికలు మరియు సమర్థవంతమైన దీర్ఘకాల ప్రొపల్షన్ మధ్య మారగలిగితే, మిషన్ రూపకర్తలకు ఇంతవరకు పెద్ద ప్లాట్ఫారమ్లకే పరిమితమైన ఎంపికలు లభిస్తాయి. ఒక CubeSat కక్ష్య ప్రవేశ పనులను మరింత దూకుడుగా నిర్వహించి, ఆ తర్వాత అదే ఆన్బోర్డ్ ప్రొపెలెంట్ కుటుంబాన్ని ఉపయోగించి ఖచ్చితమైన సవరణలు లేదా దీర్ఘ అంతర్ గ్రహ ప్రయాణాలకు మారగలదు.
అందుకే నివేదికలోని శీర్షిక స్థాయి వాదన అంత ఆకర్షణీయంగా ఉంది: చిన్న తరహా థ్రస్టర్లు చివరికి CubeSats కు అంగారక గ్రహం మరియు దాని ఆవలకూ చేరేందుకు సహాయపడవచ్చు. ఈ మాట ఆశావహమైనదే, కానీ తర్కం స్పష్టంగా ఉంది. అంతర్ గ్రహ మిషన్లు దక్షతను కోరుకుంటాయి, కానీ ప్రయోగం మరియు నావిగేషన్ ఇంకా బలమైన త్రస్ట్ పుంజాలను అవసరం చేయవచ్చు. ద్వి-మోడ్ నిర్మాణం చిన్న అంతరిక్ష నౌకల ఖర్చు మరియు అవి సాధించగలిగే పనుల మధ్య ఉన్న వ్యత్యాసాన్ని తగ్గించగలదు.
ఈ ఆకర్షణ కేవలం శాస్త్రీయమైనది మాత్రమే కాదు. మరింత వినియోగయోగ్యమైన ప్రొపల్షన్తో తక్కువ-ఖర్చు అంతరిక్ష నౌకలు విశ్వవిద్యాలయాలు, చిన్న సంస్థలు మరియు ఒక పెద్ద ప్లాట్ఫారమ్కు బదులుగా అనేక చిన్న మిషన్లలో ప్రమాదాన్ని పంచుకోవాలనుకునే సంస్థలకు అవకాశాలను విస్తరించగలవు.
గ్రీన్ ప్రొపెలెంట్ కూడా ఈ కథలో భాగమే
హైడ్రజిన్కు విషరహిత ప్రత్యామ్నాయంగా ASCENT పాత్ర కేవలం ఉపకథ కాదు. హైడ్రజిన్ ప్రభావవంతమైనదే అయినా, దాన్ని నిర్వహించడం ప్రమాదకరమైనదిగా పేరుంది. మరింత సురక్షితమైన ప్రొపెలెంట్లు, అత్యంత విషపూరిత ఇంధనాలకు సంబంధించిన మౌలిక వసతుల భారాన్ని కోరుకోని సంస్థలకు కార్యకలాప భారాన్ని తగ్గించి, మిషన్ అవకాశాలను తెరవగలవు.
ఆ భావనలో, MIT పని అంతరిక్ష వ్యవస్థలలోని రెండు ముఖ్యమైన ధోరణుల సంగమంలో ఉంది: సూక్ష్మీకరణ మరియు పర్యావరణ హిత ప్రొపల్షన్. ఈ కలయిక శక్తివంతమైనది, ఎందుకంటే ఇది ఖర్చు మరియు ప్రాయోగికత రెండింటినీ పరిష్కరిస్తుంది. చిన్న ఉపగ్రహాలు పెద్ద వ్యవస్థల నిర్వహణ సంక్లిష్టతను మోపుకోకుండా మరింత పనిని చేయగలిగినప్పుడే నిజంగా మార్గదర్శకంగా నిలుస్తాయి.
వ్యూహాత్మక ప్రభావాలు కలిగిన సాంకేతిక ఫలితం
MIT పరీక్షలు ప్రతి CubeSat ఒక్కసారిగా లోతైన అంతరిక్ష ప్రయాణానికి సిద్ధమైందని అర్థం కాదు. ఫ్లైట్ ధృవీకరణ, దీర్ఘకాలిక మన్నిక మరియు మిషన్ సమన్వయం ఇంకా కీలకమే, మరియు ఆశాజనకమైన ప్రదర్శనల నుండి సాధారణ అమలుకు మారడానికి ఇంజినీరింగ్ పురోగతులకు తరచుగా సమయం పడుతుంది. అయినప్పటికీ, ఈ భావన ఒక వాస్తవ అడ్డంకిని సొగసైన సమాధానంతో ఎదుర్కొంటోంది: ఒక ఇంధనం, రెండు ప్రొపల్షన్ విధానాలు, మరింత సామర్థ్యవంతమైన చిన్న అంతరిక్ష నౌకల ఒక తరగతి.
అందుకే ఈ పని ప్రత్యేకంగా కనిపిస్తోంది. ఇది కేవలం మరో చిన్న స్థాయి థ్రస్టర్ మెరుగుదల మాత్రమే కాదు. ఇది ఒక వ్యవస్థ స్థాయి సరళీకరణ, ఇది కాంపాక్ట్ ఉపగ్రహాల మిషన్ పరిధిని విస్తరించగలదు. తక్కువ ఖర్చుతో, మరింత వికేంద్రీకృత అంతరిక్ష మౌలిక వసతుల వైపు సాగుతున్న పరిశ్రమకు, ఇటువంటి సరళీకరణ ముడి పనితీరుతో సమానంగా ప్రాముఖ్యం కలిగి ఉంటుంది.
రాబోయే మిషన్ పని ఈ భావన వాగ్దానాన్ని నిర్ధారిస్తే, CubeSats ఇకపై చురుకుదనం మరియు సహనశక్తి మధ్య అంత కఠినంగా ఎంచుకోవాల్సిన అవసరం లేని కొత్త తరం చిన్న అంతరిక్ష నౌకలు ఏర్పడవచ్చు. CubeSats కోసం, అది ఆశయ పరంగానూ చేరువ పరంగానూ ఒక అర్థవంతమైన అభివృద్ధి అవుతుంది.
ఈ వ్యాసం New Atlas నివేదిక ఆధారంగా ఉంది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on newatlas.com