軌道上に送り込まれる衛星の数が増えるにつれ、航空宇宙産業は宇宙用エンジンの大型化に向けて準備を進めています。
「宇宙内推進システム」は、人工衛星がロケットから放出された後、真空の宇宙空間で動作するように特別に設計されています。
1月、英国企業パルサー・フュージョンは10kWのホール効果スラスタをテストしたが、同社はこれが英国でこれまでテストされた同種のエンジンとしては最大であると主張している。
同社によれば、従来の500Wエンジンよりも10倍以上大きく、「新世代のスーパー衛星を打ち上げる」可能性があるという。
パルサー フュージョンの新しいホール効果スラスターは、電磁場を使用してイオン化ガスを高速で加速し、わずかな量のガスだけで推力を生成します。
パルサー・フュージョンの最高経営責任者（CEO）リチャード・ディナン氏はユーロニュース・ネクストに対し、「速度は秒速約30キロだ。つまり、宇宙でできるロケット燃料の大きなタンクを燃やすよりもはるかに効率的だ」と語った。
サウサンプトン大学で行われたこのテストは、英国宇宙庁の資金の一部を受けて行われました。
パルサー・フュージョンは、世界的な打ち上げサービスがその能力を拡大し続けており、軌道上のペイロードの増加が見込まれるため、より大型で強力な宇宙内推進システムに対する需要が高まっていると述べている。
「SpaceXは、信頼性を証明し、人々を軌道に乗せることにおいて、本当に素晴らしい仕事をしてくれました。SpaceXによって軌道に乗せられたら、あなたは独り立ちすることになり、別のタイプの推進システムが必要になります。 」とディナンは言いました。
「そして、我々がそうする理由は、より大きなエンジンが必要であることが明らかだからです。宇宙機関が背後にいるということは、彼らにとってもそれが理にかなっていることを示しています。」
これらの宇宙エンジンは数百万度の非常に高真空でしかテストできないため、テストは困難になります。
「地球上での製造が非常に難しい理由は、真空中でテストする必要があると想像すると、空気をすべて排出しなければならないからです」とディナン氏は語った。
「そして、これらのエンジンが大きくなればなるほど、より多くのガスが排出されます。それに対応しなければなりません。したがって、ガスがエンジンから送り出されるとき、バキュームマシンはそれに追いつくことができなければなりません」エンジン」。
「電気推進システムは理想的な選択です」
化学ロケットは地上から発射される際、高速の排気ガスを排出することで化学反応を利用して推力を発生させます。
地上ロケット推進システムを宇宙で使用すると燃料がすぐになくなってしまうため、真空の宇宙に入ると、効率的で高速な推進システムが必要になります。
ディナン氏は、現在、軌道に出入りするすべての衛星には独自に指定された推進システムが必要であり、そのためには電気が理想的な選択であると述べています。
化学反応を使用する代わりに、パルサー フュージョンのホール効果スラスターはアルゴンで点火され、軌道上のキセノンとクリプトン ガスで動作するように設計されています。
「それは、これらのエンジンが何年もそこに設置され、衛星を正しい場所に設置するために使用できることを意味します。また、軌道を移動したり、軌道から外したりすることもできます。つまり、衛星を地球から取り戻すことを意味します。スペースは、私たちがスペースをきれいにしようとするときにも非常に重要です」とディナン氏は言いました。
ホール効果スラスターは現在市販されていますが、ミッションに合わせて特注のテストが必要です。
「エンジンが期待通りに動作していることを実際に示したので、実際にいくつかの大口クライアントと話をしているところです。彼らはどのくらいの意欲を持っているのか、どの程度地上テストをしたいのか、非常に高価になるからです」とディナン氏は語った。
パルサー・フュージョンは、より大型の衛星の打ち上げが宇宙採掘、探査、通信の大幅な改善に役立つことを期待している。
「現時点では、これらの衛星の多くは中小企業にとってそれほど大きなものではないと思います…現在、宇宙に物を投入するコストは下がりつつあります。」と彼は付け加えた。
「人々は小惑星の採掘について話していますが、これらすべてのよりエキサイティングなミッションは、実際にそれを行う方法を検討し始めることができるようになりました。しかし、これらのより大きなエンジンが必要になるでしょう。」
宇宙財団の最新情報によると、スペースレポート昨年は 2,800 機を超える衛星が軌道上に打ち上げられ、2022 年と比較して 23% 増加しました。これは、単年に展開されたペイロードの最高数の新記録を樹立しました。
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