מבוא

חקר החלל העמוק דוחף את גבולות ההנדסה האנושית, ובלב ליבה של כל משימה מוצלחת היא יישום מבוקר היטב של FLT:0thrustFLT:1 [בריק החלל, שבו אין אוויר או כביש רחוק יותר, דחף הוא האמצעי היחיד לשנות את המהירות והכיוון של החללית, ללא זה, בדיקות יהיו כפופות ללא עזרה לכוחות הכבידה של כוכבי הלכת והכביש, לאחר מכן, כדי ליצור את האתגרים העמוקים של מערכות ניווט, תוך כדי למערכות אימפולסיביות.

מה זה Thrust בחלל?

(ב) [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1966]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

התפקיד הקריטי של Thrust בניווט חלל עמוק

בדיקות חלל עמוק פועלות רחוק מכדור הארץ, תחת השפעות כבידה חלשות ומרחקים עצומים. יישום דחף מוקדם הוא לא מותרות - זה הכרחי להצלחה המשימה.כאן התפקידים העיקריים דחף:

תיקון אוטומטי מאנוורס (TCMs)

גם עם שילוב מושלם של שיגור, נתיב של בדיקה יסחף עקב שגיאות ניווט, הפרעה מגופים אחרים, או לחץ קרינה סולארי. קטן, בקפידה צובט יורה לתקן את הסטייה האלה.לדוגמה, משימות וויאג'ר הוציאו להורג עשרות TCMs כדי להישאר על מסלול עבור מעמיסיפי הטיס הפלנטריים שלהם.

הכנס האורביטאלי ולכידת

כאשר מגיעה בדיקה לכוכבת מטרה או לירח, עליה להאט מספיק כדי להילכד על ידי הכבידה.הדה זו דורשת דחף בכיוון ההפוך להילוך - כמות של דלה-v הדרושה לכניסה למסלולית יכולה להיות עצומה.לדוגמה, מרד אוביטר ביצע 1.2 ק"מ לזריקת מאדים.

עזרה טובה מאנוורס

במהלך זבובים, בדיקה יכולה להרוויח או לאבד אנרגיה על ידי נדנדה על פני כדור הארץ - סיוע כבידה בדיוק, עם זאת, יש לכוון את המסלול המדויק עם יורה דחף קטן לפני ואחרי העף כדי להבטיח את היציאה של החקירה על המסלול הרצוי.

תחנת-שמירה על בטיחות ותיקון

(לבדיקות במסלול סביב גוף מרוחק, צריח זמני קטן יורה שומר על מסלול יציב נגד הפרעות כמו מוסקונס (ריכוזימסה) או גלות סולאריים.בשליטה - שמירה על אנטנה הצביעה לעבר כדור הארץ או מכשירים לעבר מטרה - לעתים קרובות משתמשת גלגלי תגובה, אבל גלגלים יכולים ליישב את הגלגלים על ידי ירי דופק קצר.

סוגי מערכות ההנעה: Thrust vs. Efficiency

משימות שונות דורשות תכונות דחף שונות.מערכות גבוהות-הרוסטיות לעשות את העבודה במהירות אבל לצרוך הרבה דלק; מערכות דלות-הרוסטיות הן יעילות דלק, אבל לוקחות יותר זמן כדי להשיג את אותו דלה-v.

מנועים כימיים

אלה הם מעשי העבודה של חקר החלל, מתן דחף גבוה (אלפי ניוטון) עבור משך זמן קצר. מנועי ביפרופלנט לשרוף דלק וחמצן - למשל, hydrazine וחנקן טטטר תחמוצת חנקן - כדי לייצר דחף באמצעות התרחבות מהירה של גזים חמים.

מערכות הנעה חשמלית

הנעה חשמלית משתמשת בכוח חשמלי כדי להאיץ את הזרמים או פלזמה למהירויות גבוהות מאוד, המציעה דחפים ספציפיים של 1,500 עד 5,000 שניות.המסחר הוא דחף נמוך - בדרך כלל מ"ג'י ניוטון" לכמה ניוטון.

  • (ב) [17] ויקרא: ויקרא י"א): "הט" (ברוב xenon)" (ב) "המשט" (ב)"ב)" (ב"ב) ב"ד)" (ב"ב)"ב"ב)" (ה"ב"ב"ב)"ב"ב"ב"ב"ב"ב"ב)"ה': "ה'"ב"ב"ב"ב"ב"ב"ב"ב"ב"ב"ב"ב"ב"ב"ב[[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]
  • (FLT:0) דחף אפקט: FLT:1 דומה לדחפורים של יון אבל להשתמש בשדה מגנטי כדי ללכוד אלקטרונים כי ionize את הדחף.הם מייצרים מעט גבוה יותר דחף מתון ספציפי (-1,500-2,000s) המשימה Psyche, הושק בשנת 2023, האלריסטים למסע שלה אל האסטרואיד מתכתי 16פסיכה.

טכנולוגיות מתפתחות

  • (FLT:0) ננוקלאר נטישה תרמית (NTP): אנדרל 1) כור גרעיני מחמם את מימן דחף מימן לטמפרטורות גבוהות, מיש אותו דרך אימפולס ספציפי של -900-1,000 ודחף מתון.נאס"א מפתחת NTP עבור משימות מאדים מאוישות בשנות ה -40-2030.
  • (ב) ויקרא י"א): "ה' (ב') ויקרא י' (ב') ב'[[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

אתגרים בשימוש על סף המשימה של החלל העמוק

החלת דחף באופן אמין לאורך שנים של טיסה היא בעייתית עם סיבוכים.

הטילטה quation ודלק Mass Fraction

האתגר הבסיסי ביותר הוא כי מסה מונעת שולטת במסת החללית.עבור שלב כימי כדי להשיג דלטה-v של 10 ק"מ / סנט, המדחף חייב להיות כ -90% מהמסה הראשונית (עבור IBuildFLT:0sphilFLT:1=300 s) זה מניע עלויות שיגור והיקף תשלום.

סודיות ותקשורת

במהירויות בין כוכביות, אותות רדיו לקחת עשרות דקות עד שעות נסיעה.שליטה מרחוק בזמן אמת היא בלתי אפשרית.לכן, תמרונים דחף חייב להיות מלוכד שבועות או חודשים מראש, בהתבסס על מעקב רדיואקטיבי (Doppler ו- - החלפה) ומודלים מסלוליים מדויקים.כל טעות במהלך ההשחיקה או כיוון יכול לצבור לחסרונות עצומים של אוטונומיה יש לבצע תעמולה מוקדמת (Doppler and LT) ו- חלק מ- 2, אך ורק כדי לזהות תקלות ב- 1Fbit, אך עדיין, אך ורק לאחר מכן, אך ורק לאחר מכן, אך ורק לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, יש צורך לצבור , לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר שעדיין, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר שעדיין, לאחר שעדיין, ב- 1 שביתה שללעמוד ב- 1Fbit, אם כן, יש

Thruster Degradation and Contamination

ירי דחף כימי יכול לגרום זיהום של מכשירים אופטיים רגישים.אני דחפו לאט לאט את רשתותיהם ואת חדרי השחרור שלהם במשך אלפי שעות.לדוגמה, משחתות הריון של שחר מופעלות במשך יותר מ-5.5 שנים מצטברות, ומהנדסים נאלצו להתאים את הפרמטרים של האש כמו רשתות חוצות.בנוסף, הכוח הדרוש להנעה חשמלית - בדרך כלל מאות וואט לקילווואט - דורש מטווחי אווירי חשמל גדול יותר, או ממערכות השמש.

« טרנדים ומכניים

Thrusters לייצר חום עז. בחלל העמוק, קירור הוא אתגר כי הריק אינו פועל חום. הרבה בדיקות חייב לסובב או לצל את המנועים כדי למנוע חימום יתר.בנוסף, יורה דחף יוצר תנודות שיכולות להפריע לכלים מדעיים אם לא כראוי לחב. לוח הזמנים של הירי חייב להיות מתואמת עם פעולות עדינות, כמו פריסת גל מגנטי או נטילת תמונות לטווח ארוך.

מחקרים: Thrust in Successful Missions

וויאג'ר 1 & 2

הושק בשנת 1977, החללית וויאג'ר השתמשה בדחפורים קטנים של hydrazine עבור בקרת גישה ותיקוןי מסלול.מסעיהם אל כוכבי הלכת החיצוניים ומעבר לעשרות TS ו-TCMs מיקוד פלייביים.גם היום, 46 שנים מאוחר יותר, וויאג'ר 1 עדיין משתמש בדחפורים שלו כדי לשמור על האנטנה שלו הצביעה על כדור הארץ - תוחלת מדהימה עבור מערכת הנעה כימית.

שחר (Ion Propulsion Pioneer)

שחר הייתה המשימה הראשונה של נאס"א למסלול שני גופים מחוץ לכדור הארץ: הנטופלנט וסטאטה והכוכב הגמד סרס.שלושת הדחפורים של היון סיפקו דלה כוללת של 11 ק"מ / , תוך שימוש רק 425 ק"ג של דחף xenon - בלתי אפשרי עם רקטות כימיות.הדחף הנמוך (90 מ"מ מקסימום) נועד במשך שבועות בזמן, אך היעילות הגבוהה המותרת לשחר לכדי לסיבוב עמוק אל תוך כדי מישורים.

ניו-הוריאנס

ניו Horizons טסה לפני פלוטו בשנת 2015 על פני 50,000 ק"מ / שעה מסלולו נקבע על ידי משאית חזקה משאית מוצקה נשרף זמן קצר לאחר ההשקה, ואחריו יורה דחף מלאזין קטן לתיקון כמובן. החללית לא הייתה צריכה שום שילוב מסלול כי זה היה זבוב, אבל TCMs היו קריטי להכות את החלון הצר פלוטו.

פסיכוטה (Current)

המשימה Psyche, שהושקה בשנת 2023, מסתמכת על הדחפורים של הול-פול על ההנעה העיקרית שלה להגיע לאסטרואיד העשיר המתכתי Psyche.Theדחף להשתמש בגז Xenon ומשוך כוח ממערך סולארי גדול.החלל יבלה מעל 5 שנים דחף כמעט ברציפות כדי להשיג את הדחף הנדרש דלה-v. משימה זו היא מבחן למניעה חשמלית ואוטו- אוטונומית, כמו ניווט נמוך כל דחף איטי.

פיתוח עתידי ב- Thrust for Deep Space

הרשאה גרעינית (NTP)

NTP מציע קרקע בינונית: אימפולס ספציפי על פי שניים של רקטות כימיות ודחף דומה לשלבים העליונים של משגרים הנוכחיים. נאס"א:0 ננול Thermal Propulsion (NTP)FLT:1 ומטרתו לפתח כור שיכול לחמם מימן ל-2,500-3,000 K. זה יקטין באופן דרסטי את זמני הנסיעה למאדים - מ- 9 חודשים עד 3 או 4 - על ידי אפשרות לשריפת חומרים יעילים יותר, אך ורק יותר, כך גם כן, כמו גם כן, כמו גם את אותם אתגרים גרעיניים, יכולים להישאר.

הנעה חשמלית מתקדמת (AEP)

המשימה כמו Psyche דוחפת את כוח ההפניה של ה-5 קילוואט.מערכות עתידיות שואפות ל-50-100 קילוואט, אשר מופעל על ידי לוחות סולאריים הדור הבא או כורים גרעיניים קטנים.ה-FLT:0NASA סולימנט חשמלי (SEP) sFLT:1 מפתחת 12.5-kW Haller למשימה המוצעת לאסטרואיד גבוה יותר יכול לאפשר שימוש מרחוק למטענים חשמליים או לעיכובים.

סולרי סולס ו-Break Through Starshot

מפליגים סולריים מבטלים את הצורך בדחף לחלוטין.ה-FLT:0 (אורשיל 203Feloph:1) המשימה הפגינה את התוואי מבוקר באמצעות לחץ השמש.עבור נסיעות בין כוכביות, חפות של מפרשים זעירים מונעים לייזרים - כמו אלה המוצעים על ידי FLT:2Break Through StarshotFLT 3: 3 - יכול להגיע 20% מהמהירות השימוש בלייזרים מבוססי קרקעיים, בעוד שעדיין לא יכול היה לגרום לדחפים חשמליים, אך ורק לדחפים חשמליים, אך ורק לדחפים חשמליים עמוקים, אך ורק לדחפים חשמליים, אך ורק לכדי אימפולסים.

ניווט אוטונומי ואופטימיזציה של Thrust

ככל שהמשימות הופכות ליותר מרוחקות ועיכובי תקשורת, הניווט האוטונומי של האונייה יהיה חיוני.הפרובים יצטרכו לעבד תמונות של גופי מטרה, למקם את מסלוליהם ולבצע תרגילים ללא קלט קרקעי.אס.א.:0Autonomousניווט (AutoNav)FLT:1 נבדק על המשימה העמוקה 1 והשימוש במערכות השפעה עמוק.

מסקנה

Thrust, בצורות הרבות שלה, נשאר עמוד השדרה של ניווט עמוק בחלל.מההתפרצויות של מנועי כימי להכניס נתבים לתוך מסלול הכבידה של כדור הארץ לדוח השקט והמשך של משחתים יון המאפשרים חיפוש רב-גוף, היכולת לשנות מומנטום של חללית היא מה שהופך כדור בליסטי לתוך חוקר מבוקר - אתגרים מסיביים, כמו מפרשים חדשים, כמו מפרשים גרעיניים, כמו מפרשים, רק על ידי מכשולים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 מכוון, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 מכוון, 000 של חלום, 000 של המוח, 000, 000, 000 של המוח שלנו, 000, 000, 000, 000 של המוח שלנו, 000 מכוון רק כדי לדחוף יותר, 000 של חלום המוח שלך, 000, 000 של המוח שלך, 000 של המוח שלך, 000 של המוח שלך, 000 של המוח שלנו, 000, 000, 000, 000 של המוח שלך, 000, 000, 000, 000 של המוח שלנו, 000, 000

[ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה] [ה]] [ה]]]][ה]]][ה]]][ה]]]][ה]]]], [ההההההההההההההההההההההההההההמשכה [ה]]; [ה]]] [ה]]]]; [ה']]]], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'[ה']']'[ה']'[ה']']'[ה']']']'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה']']']'[ה']']'[ה'[ה']'], [ה'[ה']'], ו']'[ה'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה']'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה