Uçmak Ya Da Uçmamak

TESTLERDE REKORLAR KIRAN İYON İTİCİLER İNSANLARI MARS’A GÖTÜREBİLİR

BFE956B3-5584-4AC0-8EA1-351EFAA55250

Michigan Ünivarsitesi’nde Scott Hall bir teste başlamadan önce X3 İyon İticisinin son birkaç ayarlamasını yapıyor.
Fotoğraf: NASA

Projenin takım üyeleri, gelecek 20 yıl içinde insanoğlunu kızıl gezegene taşıyacağını tahmin ettiği teknoloji üzerinde çalışan NASA’nın gelecek Mars görevlerinde kullanmak için geliştirmekte olduğu bir iticinin yapılan son testlerde birkaç rekor kırdığını söylüyor.
NASA ve Birleşik Devletler Hava Kuvvetleri ile işbirliğinde olan Michigan Üniversitesi araştırmacılarının tasarladığı X3 iticisi bir Hall iticisidir – iyon olarak bilinen elektriksel olarak yüklü atomların akışını hızlandırarak uzay aracını iten bir sistem. Araştırmanın Michigan Üniversitesi’ndeki takım üyelerine ve NASA temsilcilerine göre Ohio’daki NASA’nın Glenn Araştırma Merkezi‘nde yürütülen son deneyin sunumunda, X3 bugüne kadar bir Hall iticisi tarafından başarılmış olan maksimum güç çıkışı, itiş ve çalışma akımı rekorlarını kırmıştır.
Projeye liderlik eden Alec Gallimore space.com ile yaptığı bir röpotajda, “X3’ün 100 kW gücün üzerinde de çalışabildiğini göstermiş olduk” söylemiştir. Michigan Üniversitesi’nin mühendislik bölümü dekanı olan Gallimore sözlerine, “260 Ampere kadar elekrik akımı ile 5 kW’tan 102 kW’a kadar büyük bir güç aralığında çalışmıştır. Şuana kadar hiçbir plazma iticisinin başaramamış bir yükseklikte seviye olan 5.4 Newton itiş üretmiştir.” cümlelerini eklemektedir.Okula göre önceki rekor 3.3 Newtondu.
Hall iticileri ve diğer tipteki iyon iticiler plasmayı -elektriksel olarak yüklü bir gaz bulutu- nozzledan dışarıya fırlatabilmek için elektrik enerjisini (genelde güneş panellerinin ürettiği) kullanmaktadır, böylece itki üretilir. NASA’ya göre bu teknik uzay aracını, kimyasal itiş gücüne sahip roketlerden daha yüksek hızlara ulaştırabilmektedir.

Bu yüzden uzun mesafe uzay seyahatleri için araştırmacılar İyon iticilerinin potansiyel uygulamaları ile çok ilgilenmektedirler. Gallimore, kimyasal bir roket ile ulaşılabilen maksimum hız saniyede 5 kilometre olmasına karşın bir Hall iticisinin bir aracı saniyede 40 kilometre hıza kadar çıkarabileceğini söylemiştir.
Gallimore’un belirttiği daha iyi “Galon başına mil” oranı özelliği açısından iyon motorları kimyasal enerji ile çalışan roketlere göre daha verimlidir. Gallimore, bir Hall iticisi kullanan uzay aracı kargo ve astronotları bir kimyasal rokete göre daha az yakıt kullanarak Mars’a götürebileceğini söylemektedir. (İyon iticiler için yaygın bir yakıt zenon gazıdır; aslında cüce gezegen Ceres’in yörüngesinde dönen NASA’nın Dawn uzay aracı, bu yakıtı kullanmaktadır.)

401300027935efe2acba.jpg

Bir X3 iyon iticisinin 50 kilovatta çalışırken vakum odasındaki eğri bir ayna vasıtasıyla çekilen doğrudan fotoğrafı.
Fotoğraf : NASA

Gallimore space.com’a “Kimyasal roketlere göre bir elektriksel itme gücünün galon başına 10 kat daha fazla mil kat ettiğini düşünebilirsiniz” diye söylemiştir.
NASA’ya göre kimyasal roketlere göre karşılaştırmasız iyon iticilerin çok düşük kuvvet ürettiği bu yüzden de uzay aracını yüksek hızlara çıkarabilmek için uzun süre çalışması gerekmektedir. (Ek olarak, iyon iticiler dünyanın çekim kuvvetini yenebilecek güçte değillerdir, bu yüzden uzay aracının fırlatılışı sırasında kullanılamamaktadır.)
Gallimore, “Şuanda bulunan elektriksel itiş sistemleri 3 ila 4 kilovatlık güç sağlarken kimyasal itiş sistemlerinin milyonlarca kilovat güç ürebiliyor.” olduğunu söylemektedir.
Ticari olarak mevcut olan Hall iticilerinin insanlı bir Mars aracını itebilecek yeterli güçte olmadığını eklemektedir.
Gallimore, “İnsanlı keşifler için ihtiyacımız olan şey 500,000 kilovatlar hatta milyonvatlar ve daha fazlasını üretebilecek sistemdir” olduğunu belirtmektedir. “Bu da geleneksel elektriksel itiş sistemlerinden 20, 30 hatta 40 kat daha fazla güçlü demektir.”
X3’ün ortaya çıktığı noktada burasıdır. Gallimore ve takımı güç problemini ve teknoloji eksikliklerini, diğer sistemlere göre iticileri daha büyük yaparak ve bir tasarım geliştirerek irdelemektedir. Gallimore, “Plazmayı üretip iticiden fırlatan ve bu sayede itişi üreten 1 plazma kanalı kullanmak yerine aynı iticide birden fazla plazma kullanarak çözüm bulduk.” diyerek çözüm bulduklarını belirtiyor. “Bu sisteme iç içe plazma diyoruz.”
Gallimore’a göre 3 kanal kullanmak mühendislerin X3’ü diğer dengi Hall iticilerine göre daha küçük ve etkili üretebilmelerini sağladı.

1-thrusterform.jpg

X3’ün 50 kilovatta çalırken yan tarafından fotoğrafı.
Fotoğraf: NASA

Michigan Üniversitesi takımı Hava Kuvvetleri ile iş biriliği içinde bu teknoloji üzerinde 2009 yılından bu yana çalışmaktadır. Araştırmacılar 3 kanallı daha güçlü olan X3 üzerinde araştırmalarını ilerletmeden önce iki kanallı bir itici olan X2’yi geliştirmişlerdir.
2016 yılının Şubat ayında, takım NASA’nın gelecek uzay teknolojilerini araştırma partnerliği veya NextSTEP programı için California menşeili adı XR-100 olan yeni bir elektriksel itki sistemi geliştirenroket üreticisi Aerojet Rocketdyne ile ortaklık kurdu. X3 iticisi XR-100 sisteminin merkezi parçasıdır.
X3 projesinde 5 yıldır çalışan Michigan Üniversitesi doktora öğrencisi Scott Hall, iticisinin boyutundan dolayı işlerin oldukça zorlayıcı olduğunu söylemektedir.
Hall, “Motor oldukça ağır – 500 pound (227 kilogram) ağırlığında. Neredeyse 1 metre çapa sahip.” olduğunu belirtmiştir. “Çoğu Hall iticileri 1 veya birkaç kişinin kaldırabileceği ve laboratuvarda taşıyabileceği türde şeylerdir. Biz X3’ü etrafta hareket ettirebilmek için vinçe ihtiyaç duyuyoruz.”
Gelecek yıl takım, iticinin tam kapasite güçte 100 saat boyunca çalışabileceğini kanıtlamayı amaçlayan daha büyük bir testi başlatacaklar. Gallimore, mühendislerin aynı zamanda plazmanın iticinin duvarlarına zarar vermemesi için plazmayı uzakta tutan ve iticinin daha uzun zaman diliminde işler vaziyette kalmasına imkan sağlayan manyetik bir koruma sistemi tasarladığını söylemektedir. Gallimore, X3’ün uçan bir versiyonunu koruma olmaksızın birkaç bin saatlik kullanımından sonra büyük ihtimalle problemler ile karşılaşmaya başlayacağını belirtmektedir. Gallimore’a göre manyetik olarak korunan bir modelin yıllarca tam kapasitede çalışabilecektir.

Editör: Tereza Pultarova

Asıl olarak space.com‘da yayınlanmıştır.

Çeviri: Abdullah Tufan

Next Post

Previous Post

Leave a Reply

© 2022 Uçmak Ya Da Uçmamak

Theme by Anders Norén