Όσον αφορά την επόμενη γενιά εξερεύνησης του διαστήματος, διερευνώνται ορισμένες βασικές τεχνολογίες. Εκτός από τα διαστημικά σκάφη και τους εκτοξευτές που θα μπορούν να στέλνουν αστροναύτες μακρύτερα στο Ηλιακό Σύστημα, η NASA και άλλες διαστημικές υπηρεσίες αναζητούν επίσης νέα μέσα πρόωσης. Σε σύγκριση με τους συμβατικούς πυραύλους, ο στόχος είναι να δημιουργηθούν συστήματα που προσφέρουν αξιόπιστη ώθηση διασφαλίζοντας παράλληλα την απόδοση καυσίμου.
Για το σκοπό αυτό, η NASA έχει συνεργαστεί με την Aerojet Rocketdyne, έναν κατασκευαστή πυραύλων και πυραύλων με έδρα την Καλιφόρνια, για να αναπτύξει ένα Thrust Solar Effection (SEP) Hall Effect. Γνωστή ως το Advanced Electric Propulsion System (AEPS), η εταιρεία ολοκλήρωσε πρόσφατα μια επιτυχημένη δοκιμασία ολοκλήρωσης πρώιμων συστημάτων σε αυτό το προωθητικό σύστημα, το οποίο θα επιτρέψει αποστολές εξερεύνησης του διαστήματος καθώς και εμπορικές διαστημικές προσπάθειες.
Η δοκιμή πραγματοποιήθηκε στο Ερευνητικό Κέντρο Glenn της NASA και επικεντρώθηκε στη μονάδα τροφοδοσίας εκκένωσης (DSU) και στη μονάδα επεξεργασίας ισχύος (PPU), οι οποίες συνδυάστηκαν με έναν προωθητή ανάπτυξης της NASA και στη συνέχεια δοκιμάστηκαν σε έναν θάλαμο θερμικού κενού. Η δοκιμή απέδειξε ότι το σύστημα θα μπορούσε να καλύψει αποτελεσματικά την ενέργεια, μετατρέποντας την ηλιακή ενέργεια σε ώθηση, παράγοντας παράλληλα ελάχιστη θερμότητα.
Όπως είπε ο Eileen Drake, διευθύνων σύμβουλος και πρόεδρος της Aerojet Rocketdyne σε πρόσφατο δελτίο τύπου της εταιρείας:
«Η μονάδα παροχής απόρριψης AEPS μας είχε εξαιρετικές επιδόσεις, αποδίδοντας σημαντικές βελτιώσεις στην απόδοση μετατροπής σημαντικές για μελλοντικές απαιτητικές αποστολές. Αυτά τα αποτελέσματα είναι μια απόδειξη της εστίασης και της αφοσίωσης της ομάδας Aerojet Rocketdyne στην προώθηση της τελευταίας τεχνολογίας σε αυτόν τον κρίσιμο χώρο της διαστημικής τεχνολογίας. "
Όπως και οι συμβατικοί προωθητές Hall Effect, το SEP βασίζεται σε ένα ηλεκτρικό πεδίο για ιονισμό και επιτάχυνση ενός προωθητικού (στις περισσότερες περιπτώσεις, ένα ευγενές αέριο όπως το ξένον). Στην περίπτωση του SEP, η απαραίτητη ηλεκτρική ενέργεια παράγεται από φωτοβολταϊκά στοιχεία (γνωστά και ως ηλιακά πάνελ). Ένα άμεσο πλεονέκτημα αυτού του είδους συστήματος είναι ότι μπορεί να προσφέρει ώθηση συγκρίσιμη με ένα συμβατικό σύστημα χημικής πρόωσης, αλλά χρησιμοποιώντας το ένα δέκατο του προωθητικού.
Χρησιμοποιώντας ένα σύστημα ώθησης SEP 10 kW και 425 kg (937 lbs) προωθητικού ξένου, το Αυγή το διαστημικό σκάφος μπόρεσε να φτάσει τη μέγιστη ταχύτητα 41.260 km / h (mph). Αυτή η πιο πρόσφατη δοκιμή περιελάμβανε ένα σύστημα 13 κιλοβάτ, και η Aerodyne σκοπεύει να το αυξήσει τα επόμενα χρόνια. Για παράδειγμα, ένα σύστημα ώθησης SEP 50 kW έχει προγραμματιστεί για χρήση στην προτεινόμενη Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) της NASA - παλαιότερα γνωστή ως Deep Space Gateway.
Αυτός ο διαστημικός σταθμός, ο οποίος θα κατασκευαστεί σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη, θα διευκολύνει τις μελλοντικές αποστολές στη σεληνιακή επιφάνεια, καθώς επίσης θα χρησιμεύσει ως σημείο εκκίνησης για τις πρώτες αποστολές στον Άρη, και βαθύτερα στο Ηλιακό Σύστημα. Όπως έδειξε ο Drake:
«Παραμένοντας στην αιχμή της τεχνολογίας πρόωσης, έχουμε θέσει τον εαυτό μας για σημαντικό ρόλο όχι μόνο στην επιστροφή στη Σελήνη, αλλά και σε οποιαδήποτε μελλοντική πρωτοβουλία για την αποστολή ανθρώπων στον Άρη. Το AEPS είναι η πρωτοπορία για την επόμενη γενιά εξερεύνησης του διαστήματος και είμαστε ενθουσιασμένοι που βρισκόμαστε στον ιστό. "
Με την ολοκλήρωση αυτής της τελευταίας δοκιμής, η ομάδα θα προχωρήσει τώρα στη φάση οριστικοποίησης και επαλήθευσης του σχεδιασμού, η οποία θα ακολουθηθεί από την κριτική κριτική σχεδίασης (CDR) - όπου ο σχεδιασμός του thruster θα οριστικοποιηθεί και θα διαγραφεί για παραγωγή. Εάν όλα πάνε όπως έχει προγραμματιστεί, η έκδοση 50 kW αυτού του συστήματος θα χρησιμεύσει ως στοιχείο ισχύος και πρόωσης (PPE) στο Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G).
Εκτός από την ανάπτυξη της τεχνολογίας SEP επόμενης γενιάς για τη NASA, η Aerodyne είναι επίσης υπεύθυνη για τα συστήματα πρόωσης που τροφοδοτούν την αποστολή Mars Atmosphere και Volatile EvolutioN (MAVEN), Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer (OSIRIS-REx) ) και το Parker Solar Probe που κυκλοφόρησε πρόσφατα.
Στον εμπορικό χώρο, η Aerojet Rocketdyne είναι επίσης υπεύθυνη για τους προωθητές που τροφοδοτούν την United Launch Alliance's (ULA) Άτλας V πύραυλος, το Κένταυρος όχημα εκτόξευσης ανώτερου σταδίου και το Crew Capsule Escape Solid Rocket Motor (CCE SRM) στο Blue Origin’s Νέος Σέφαρντ κάψουλα. Η εταιρεία αναπτύσσει επίσης πράσινα προωθητικά μειωμένης τοξικότητας ως εναλλακτική λύση για το καύσιμο υδραζίνης στο πλαίσιο της αποστολής έγχυσης πράσινου προωθητικού (GPIM) της NASA.
Και όταν έρθει η ώρα για τη NASA να στείλει αστροναύτες πίσω στη Σελήνη και να πραγματοποιήσει το «Ταξίδι στον Άρη», οι κινητήρες του Aerojet Rocketdyne θα παίξουν βασικό ρόλο. Σε αυτά περιλαμβάνονται οι κινητήρες RS-25 και RL-10 για τον πυρήνα και το ανώτερο στάδιο του Space Launch System (SLS), καθώς και ο κινητήρας jettison στο διαστημόπλοιο Orion - ένα βασικό στοιχείο του συστήματος εκτόξευσης εκτόξευσης (LAS) του Orion.
Εκτός από επαναχρησιμοποιούμενους πυραύλους, διαστημικά αεροπλάνα, πυραύλους ενός σταδίου σε τροχιά και άλλα συστήματα, το Solar Electric Propulsion έχει να κάνει με την αναζωογόνηση της εξερεύνησης του διαστήματος, ενώ ταυτόχρονα μειώνει το κόστος. Με τον συνδυασμό αξιόπιστης ώσης και απόδοσης καυσίμου, τα συστήματα SEP θα επιτρέψουν μικρότερες, ελαφρύτερες και λιγότερο δαπανηρές αποστολές, ανοίγοντας νέες ευκαιρίες για εξερεύνηση του διαστήματος.
