• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Små thrusters visar en förmåga som behövs för att detektera gravitationella vågor

    Detta kluster av fyra kolloidpropeller är en del av Disturbance Reduction System, utvecklad av NASA/JPL, vilket hjälper till att hålla rymdfarkosten LISA Pathfinder extremt stabil. Upphovsman:ESA/NASA/JPLCaltech

    Den 3 december, 2015, LISA Pathfinder -uppdraget sprang ut i rymden med det mest stabila rymdfarkostpropelleringssystem som någonsin kvalificerats för användning i rymden. Utvecklad av NASA JPL, Space Technology 7 (ST-7) Disturbance Reduction System (DRS) är utformat för att styra rymdfarkostens position till inom en miljonedel av en millimeter. ST-7 DRS består av kluster av kolloida micronewton-thrusterar och styrprogramvara som finns på en dedikerad dator. Att driva, thrusterna applicerar en elektrisk laddning på små vätskedroppar och påskyndar dem genom ett elektriskt fält. Denna nya thrusterteknik har aldrig framgångsrikt använts i rymden tidigare. ST-7 DRS kommer att leverera extremt små energipulser (5 till 30 mikronwton ton) för att exakt styra rymdfarkosten LISA Pathfinder.

    Noggrann kontroll av rymdfarkoster är avgörande för att uppnå LISA Pathfinder-målet:demonstrera tekniska koncept som krävs för att detektera lågfrekventa gravitationsvågor. Gravitationsvågor är otroligt svaga. Svängningens storlek är i storleksordningen tiotals pikometrar - en pikometer är en biljonedel av en meter - varför det är viktigt att hålla rymdfarkosten tillräckligt stabil för att detektera vågorna. LISA Pathfinder innehåller två testmassor - föremål som är utformade för att endast reagera på gravitationen (i största möjliga utsträckning). Dessa testmassor är gjorda av en blandning av guld och platina så att de blir mycket täta, men också icke-magnetisk. De väger var och en två kilo och mäter 4,6 centimeter på varje sida. LISA Pathfinder -rymdfarkosten är avsedd att skydda testmassorna från yttre krafter så att de följer en bana som endast bestäms av det lokala gravitationsfältet. Den dominerande kraften att övervinna är soltryck, som trycker på rymdfarkosten och motsvarar ungefär vikten av ett sandkorn. Genom att exakt mäta positionen för de fritt flytande testmassorna, ST-7 DRS använder sina "mikro-raket" -propellrar för att hålla rymdfarkosten centrerad kring testmassorna. I själva verket, rymdfarkosten flyger i huvudsak i form med testmassorna, genom att använda inbyggd sensorinformation (tillhandahålls av det europeiska LISA -teknikpaketet) för att styra thrusterna och hålla testmassorna helt isolerade från yttre krafter. Genom att mäta deras relativa rörelse, ett framtida uppdrag kan använda sådana testmassor som referenser i jakten på att upptäcka gravitationens vågor.

    ST-7 DRS är ett av två thruster-system som testas på LISA Pathfinder-uppdraget (det andra systemet utvecklades av European Space Agency). Om det lyckas, det finns många möjliga användningsområden för denna teknik i framtiden. Till exempel, systemet kan användas för att stabilisera ett framtida rymdfarkoster som måste vara väldigt stilla för att upptäcka exoplaneter. ST-7 DRS kan ersätta reaktionshjulen som hjälper till att kontrollera ett rymdfarkosts orientering, minska den totala massan av rymdfarkosten. Thruster -systemet kan också användas för att rymdfarkoster ska kunna flyga i formation. Till exempel, en konstellation av små satelliter som flyger tillsammans kan använda dessa drivrar för att förbli starkt synkroniserade.

    LISA Pathfinder -rymdfarkosten hjälper till att bana väg för ett uppdrag att upptäcka gravitationella vågor. NASA/JPL utvecklade ett thruster -system ombord. Kredit:ESA




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com