Изследователи от Европейската космическа агенция тестват това, което определят като най-малкия, но най-прецизно контролиран двигател, създаван някога за космоса. Измервайки 10 сантиметра (4 инча) напречно и придавайки бледо синьо сияние, докато работи, двигателят Field Emission Electric Propulsion, или FEEP, двигателят създава средна тяга, еквивалентна на силата на един падащ косъм. Но обхватът на тягата и управляемостта му са далеч по-добри от по-мощните тяги и ще бъдат важни за бъдеща космическа мисия, която ще тества Общата теория на относителността на Айнщайн.
„Повечето задвижващи системи се използват за превозване на превозно средство от А до В“, обясни Дейвид Николини от отдела за научни проекти на агенцията, който отговаря за изследванията на двигателите. „Но с FEEP целта е да се поддържа космически кораб във фиксирана позиция, компенсирайки дори най-малките сили, които го смущават, до точност, която никой друг двигател не може да съвпадне.“
Гледането как се държат обектите, когато са отделени от всички външни влияния, е отдавна амбиция на физиците, но това не може да бъде направено в гравитационното поле на Земята. Така мисия през следващото десетилетие, наречена LISA Pathfinder (Лазерна интерферометрова космическа антена), ще прелети 1,5 милиона км (900 000 мили) до една от точките на Lagrangian, L-1. Там гравитацията на Слънцето и Земята се анулира взаимно, така че поведението на двойка свободно плаващи тестови обекти може да бъде прецизно наблюдавано.
Но за да отделим експеримента напълно от останалата част на Вселената, все още ще има някои останали пертурбации за преодоляване, най-вече лекото, но непрекъснато налягане на самата слънчева светлина. Това е мястото, където идва FEEP. Той работи на същия основен принцип като другите йонни двигатели, летящи на борда на SMA-1 Moon Moon на ESA и други космически кораби: прилагането на електрическо поле служи за ускоряване на електрически заредени атоми (известни като йони), създавайки тяга ,
Но докато тягата на други двигатели с йони се измерва в милиутони, производителността на FEEP се оценява по отношение на микроневиците - единица хиляда пъти по-малка. Двигателят има диапазон на тяга от 0,1 - 150 микронеутона, с способност за разделителна способност по-добра от 0,1 микронеутона във времева реакция от една пета от секундата (190 милисекунди) или по-добра.
Двигателят използва течен метален цезий като гориво. Чрез капилярно действие - явление, свързано с повърхностно напрежение - цезий протича между двойка метални повърхности, които завършват в остра бръсначка. Цезият остава в устието на процепа, докато не се генерира електрическо поле. Това причинява образуване на малки конуси в течния метал, които имат заредени атоми, стрелящи от върховете си, за да създадат тяга.
Дванадесетте дросела ще бъдат използвани за LISA Pathfinder. Работейки заедно с друга система за задвижване, проектирана от НАСА, дроселите трябва да дават насочен контрол поне 100 пъти по-точен от всеки космически кораб преди; надолу до милионна част от милиметъра.
LISA включва три спътника на разстояние до пет милиона км (три милиона мили) един от друг и свързани с лазери, обикалящи около орбитата на Слънцето. Целта е да се открият пулсации в пространството и времето, известни като гравитационни вълни, предвидени от теорията на Айнщайн за обща относителност, но засега неоткрити. Вълните биха причинили малки изменения в разстоянието, измерено между спътниците.
Двигателят е тестван миналия месец и след като тестовете са анализирани и концепцията е доказана, технологията FEEP е предназначена за широк спектър от други мисии, включително прецизно формиране за летене за астрономия, наблюдение на Земята и спътници без влачене за картографиране на вариации в земната гравитация.
Източник: ESA
