Khi nói đến thế hệ thám hiểm không gian tiếp theo, một số công nghệ chính đang được nghiên cứu. Ngoài tàu vũ trụ và các bệ phóng sẽ có thể đưa các phi hành gia đi xa hơn vào Hệ Mặt trời, NASA và các cơ quan không gian khác cũng đang tìm kiếm các phương tiện đẩy mới. So với các tên lửa thông thường, mục tiêu là tạo ra các hệ thống cung cấp lực đẩy đáng tin cậy trong khi vẫn đảm bảo hiệu quả nhiên liệu.
Để đạt được điều này, NASA đã kết hợp với Aerojet Rocketdyne, một nhà sản xuất động cơ tên lửa và tên lửa có trụ sở tại California, để phát triển máy đẩy hiệu ứng Hall Power Propuls (SEP). Được biết đến với cái tên Hệ thống động lực điện tiên tiến (AEPS), công ty gần đây đã hoàn thành thử nghiệm tích hợp hệ thống sớm thành công trên thiết bị đẩy này, cho phép thực hiện các nhiệm vụ thám hiểm không gian sâu cũng như nỗ lực không gian thương mại.
Cuộc thử nghiệm diễn ra tại Trung tâm nghiên cứu NASA Glenn và tập trung vào đơn vị cung cấp phóng điện (DSU) và đơn vị xử lý năng lượng (PPU), được kết hợp với một máy đẩy phát triển của NASA và sau đó được thử nghiệm trong buồng chân không nhiệt. Thử nghiệm đã chứng minh rằng hệ thống này có thể chuyển đổi năng lượng hiệu quả, biến năng lượng mặt trời thành lực đẩy trong khi tạo ra nhiệt thải tối thiểu.
Như Eileen Drake, CEO và chủ tịch của Aerojet Rocketdyne, cho biết trong một thông cáo báo chí gần đây của công ty:
Đơn vị cung cấp xả thải AEPS của chúng tôi đã thực hiện đặc biệt, mang lại những cải tiến hiệu quả chuyển đổi đáng kể quan trọng cho các nhiệm vụ đòi hỏi trong tương lai. Những kết quả này là một minh chứng cho sự tập trung và cống hiến của nhóm Aerojet Rocketdyne để thúc đẩy sự phát triển của nghệ thuật trong lĩnh vực công nghệ trong không gian quan trọng này.
Giống như các máy đẩy hiệu ứng Hall thông thường, SEP dựa vào một điện trường để ion hóa và tăng tốc nhiên liệu (trong hầu hết các trường hợp, một loại khí cao quý như xenon). Trong trường hợp SEP, điện cần thiết được tạo ra bởi các tế bào quang điện (còn gọi là các tấm pin mặt trời). Một lợi ích trước mắt của loại hệ thống này là nó có thể cung cấp lực đẩy tương đương với hệ thống đẩy hóa học thông thường, nhưng sử dụng một phần mười chất đẩy.
Sử dụng hệ thống đẩy SEP 10 kW và nhiên liệu xenon 425 kg (937 lbs), Bình minh tàu vũ trụ đã có thể đạt tốc độ tối đa 41.260 km / h (mph). Thử nghiệm gần đây nhất này liên quan đến hệ thống 13 kilowatt và Aerodyne có kế hoạch mở rộng quy mô trong những năm tới. Ví dụ, một hệ thống đẩy SEP 50 mã lực được lên kế hoạch để sử dụng trên Cổng mặt trăng quỹ đạo được đề xuất của NASA (LOP-G) - trước đây gọi là Cổng không gian sâu.
Trạm vũ trụ này, được xây dựng trên quỹ đạo quanh Mặt trăng, sẽ tạo điều kiện cho các sứ mệnh trong tương lai đến bề mặt mặt trăng, cũng như là điểm khởi đầu cho các sứ mệnh phi hành đoàn đầu tiên lên Sao Hỏa và tiến sâu hơn vào Hệ Mặt Trời. Như Drake chỉ ra:
Sau khi đi đầu trong công nghệ đẩy, chúng tôi đã đặt mình vào vai trò chính không chỉ trong việc quay trở lại Mặt trăng, mà còn trong bất kỳ sáng kiến nào trong tương lai để đưa người lên Sao Hỏa. AEPS là tiên phong cho thế hệ thám hiểm không gian sâu tiếp theo và chúng tôi rất vui mừng khi được ở cột buồm.
Khi hoàn thành thử nghiệm mới nhất này, nhóm sẽ chuyển sang giai đoạn xác minh và hoàn thiện thiết kế, sau đó sẽ là phần đánh giá thiết kế quan trọng (CDR) - nơi thiết kế thruster thruster sẽ được hoàn thiện và xóa để sản xuất. Nếu tất cả diễn ra theo đúng kế hoạch, phiên bản 50 kW của hệ thống này sẽ đóng vai trò là Phần tử sức mạnh và sức đẩy (PPE) trên Cổng nền tảng quỹ đạo Lunar (LOP-G).
Ngoài việc phát triển công nghệ SEP thế hệ tiếp theo cho NASA, Aerodyne còn chịu trách nhiệm về các hệ thống động lực cung cấp năng lượng cho nhiệm vụ Sao Hỏa và Khí quyển EvolutioN (MAVEN), Nguồn gốc, Giải thích quang phổ, Nhận dạng tài nguyên, Bảo mật, Regolith Explorer (OSIRIS-RE ) nhiệm vụ, và Parker Solar thăm dò gần đây.
Trong lĩnh vực thương mại, Aerojet Rocketdyne cũng chịu trách nhiệm cho các bộ đẩy tạo sức mạnh cho United Launch Alliance Alliance (ULA) Tập bản đồ tên lửa, Nhân mã phương tiện phóng ở tầng trên và động cơ Rocket Capsule Escape Solid Rocket Motor (CCE SRM) trên tàu Blue Origin Shephard mới viên con nhộng. Công ty cũng đang phát triển các loại nhiên liệu màu xanh lá cây có độc tính giảm như là một thay thế cho nhiên liệu hydrazine như là một phần của Nhiệm vụ Truyền dịch Chất phóng xạ Xanh (GPIM) của NASA.
Và khi đến lúc NASA đưa các phi hành gia trở lại Mặt trăng và thực hiện Hành trình của họ tới Sao Hỏa, các động cơ của hãng hàng không Aerojet Rocketdyne sẽ đóng một chiếc chìa khóa. Chúng bao gồm các động cơ RS-25 và RL-10 cho giai đoạn lõi và trên của Hệ thống phóng không gian (SLS) cũng như động cơ jettison trên tàu vũ trụ Orion - một thành phần quan trọng trong Hệ thống phá hủy khởi động Orion.
Bên cạnh các tên lửa có thể tái sử dụng, máy bay không gian, tên lửa một tầng trên quỹ đạo và các hệ thống khác, Solar Electric Propuls là tất cả về tái tạo không gian thăm dò đồng thời giảm chi phí. Với sự kết hợp giữa lực đẩy đáng tin cậy và hiệu quả nhiên liệu, các hệ thống SEP sẽ cho phép các nhiệm vụ nhỏ hơn, nhẹ hơn và ít tốn kém hơn, mở ra cơ hội mới cho việc thám hiểm không gian.
