Ερευνητές από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος δοκιμάζουν αυτό που περιγράφουν ως τον μικρότερο, αλλά πιο ακριβή ελεγχόμενο κινητήρα που κατασκευάστηκε ποτέ για το διάστημα. Με διαστάσεις 10 εκατοστών (4 ίντσες) και κάνοντας μια αχνή μπλε λάμψη καθώς τρέχει, ο κινητήρας Field Emission Electric Propulsion ή FEEP παράγει μια μέση ώση ισοδύναμη με τη δύναμη μιας τρίχας που πέφτει. Ωστόσο, το εύρος ώθησης και η δυνατότητα ελέγχου του είναι πολύ ανώτερα από τους πιο ισχυρούς προωθητές και θα είναι σημαντικό για μια μελλοντική διαστημική αποστολή που θα δοκιμάσει τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν.
«Τα περισσότερα συστήματα προώθησης χρησιμοποιούνται για να πάρουν ένα όχημα από το Α στο Β», εξήγησε ο Ντέιβιντ Νικολίνι του Τμήματος Επιστημονικών Έργων του οργανισμού, υπεύθυνος για την έρευνα στον κινητήρα. "Αλλά με το FEEP, ο στόχος είναι να διατηρηθεί ένα διαστημικό σκάφος σε σταθερή θέση, αντισταθμίζοντας ακόμη και τις μικρότερες δυνάμεις που το διαταράσσουν, με ακρίβεια που δεν μπορεί να ταιριάζει με άλλο σχεδιασμό κινητήρα."
Η παρακολούθηση της συμπεριφοράς των αντικειμένων όταν διαχωρίζονται από όλες τις εξωτερικές επιρροές είναι μια μακροχρόνια φιλοδοξία των φυσικών, αλλά δεν μπορεί να γίνει μέσα στο πεδίο βαρύτητας της Γης. Έτσι, μια αποστολή της επόμενης δεκαετίας που ονομάζεται LISA Pathfinder (Laser Interferometer Space Antenna) θα πετάξει 1,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα (900.000 μίλια) σε ένα από τα σημεία της Lagrangian, L-1. Εκεί, οι βαρύτητες του Ήλιου και της Γης ακυρώνονται μεταξύ τους, έτσι ώστε να μπορεί να παρακολουθείται με ακρίβεια η συμπεριφορά ενός ζεύγους δοκιμαστικών αντικειμένων.
Αλλά για να αποσυνδεθεί πλήρως το πείραμα από το υπόλοιπο Σύμπαν θα εξακολουθούν να υπάρχουν κάποιες εναπομείναντες αναταραχές που πρέπει να ξεπεραστούν, κυρίως η ελαφριά αλλά συνεχής πίεση του ίδιου του ηλιακού φωτός. Εκεί μπαίνει το FEEP. Λειτουργεί με την ίδια βασική αρχή με άλλους κινητήρες ιόντων που φέρουν την αποστολή SMART-1 Moon της ESA και άλλα διαστημικά σκάφη: η εφαρμογή ενός ηλεκτρικού πεδίου χρησιμεύει στην επιτάχυνση των ατόμων με ηλεκτρική φόρτιση (γνωστά ως ιόντα), παράγοντας ώθηση .
Όμως, ενώ η ώθηση των άλλων κινητήρων ιόντων μετράται σε χιλιοστόβια, η απόδοση του FEEP αξιολογείται σε σχέση με τα μικρά - μια μονάδα χίλιες φορές μικρότερη. Ο κινητήρας έχει εύρος ώθησης 0,1-150 micronewtons, με ικανότητα ανάλυσης καλύτερη από 0,1 micronewtons σε απόκριση χρόνου από το ένα πέμπτο του δευτερολέπτου (190 milliseconds) ή καλύτερη.
Ο κινητήρας χρησιμοποιεί υγρό μέταλλο καισίου ως προωθητικό. Μέσω τριχοειδούς δράσης - ένα φαινόμενο που σχετίζεται με την επιφανειακή τάση - το καίσιο ρέει μεταξύ ενός ζεύγους μεταλλικών επιφανειών που καταλήγουν σε μια κοφτερή σχισμή. Το καίσιο παραμένει στο στόμα της σχισμής έως ότου δημιουργηθεί ηλεκτρικό πεδίο. Αυτό προκαλεί μικροσκοπικούς κώνους στο υγρό μέταλλο που έχουν φορτίσει άτομα που πυροβολούν από τις άκρες τους για να δημιουργήσουν ώθηση.
Δώδεκα προωθητές θα χρησιμοποιηθούν για το LISA Pathfinder. Σε συνεργασία με ένα άλλο σύστημα πρόωσης που έχει σχεδιαστεί από τη NASA, οι προωθητές θα πρέπει να παρέχουν κατευθυντικό έλεγχο τουλάχιστον 100 φορές ακριβέστερο από οποιοδήποτε διαστημικό σκάφος πριν. έως το ένα εκατοστό του χιλιοστού.
Το LISA περιλαμβάνει τρεις δορυφόρους που απέχουν έως και πέντε εκατομμύρια χιλιόμετρα (τρία εκατομμύρια μίλια) και συνδέονται με λέιζερ, σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο. Ο στόχος είναι να ανιχνευθούν οι κυματισμοί στο διάστημα και το χρόνο που είναι γνωστά ως βαρυτικά κύματα, που προβλέπονται από τη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν, αλλά μέχρι στιγμής δεν ανιχνεύονται. Τα κύματα θα προκαλούσαν μικρές διακυμάνσεις στην απόσταση που μετρήθηκε μεταξύ των δορυφόρων.
Ο κινητήρας δοκιμάστηκε τον περασμένο μήνα, και μόλις αναλυθούν οι δοκιμές και αποδειχθεί η ιδέα, η τεχνολογία FEEP έχει διατεθεί για ένα ευρύ φάσμα άλλων αποστολών, συμπεριλαμβανομένου του σχηματισμού ακριβείας που πετά για αστρονομία, της παρατήρησης της Γης και των δορυφόρων χωρίς μεταφορά για παραλλαγές χαρτογράφησης στη βαρύτητα της Γης.
Πηγή: ESA
