Il tipico pennacchio blu visibile in fase di test. Credits. NASA/Jef Janis
Un propulsore a effetto Hall da 12 kilowatt è stato recentemente testato all’interno di una camera a vuoto presso il Glenn Research Center della NASA, a Cleveland. Si tratta del più potente propulsore elettrico in produzione e sarà fondamentale per future missioni scientifiche ed esplorative sulla Luna e oltre.
Tre di questi propulsori Advanced Electric Propulsion System (AEPS) saranno montati sul Power and Propulsion Element, il primo modulo del Lunar Gateway. La stazione spaziale lunare, la cui “costruzione” inizierà nel 2025, sarà fondamentale per le missioni Artemis e in un futuro per le missioni umane su Marte.
Il PPE fornirà a Gateway comunicazioni ad alta velocità e gli consentirà di mantenere la sua orbita attorno alla Luna, proprio grazie ai propulsori elettrici. Sarà il primo mezzo abitato a usufruire di questo tipo di propulsione elettrica.
Il colore blu visibile nella foto di copertina, è un flusso costante di gas xeno ionizzato, espulso per produrre una spinta altamente efficiente. Questi sistemi di propulsione elettrica accelerano i veicoli spaziali a velocità estremamente elevate, ma per farlo richiedono lunghi periodi di accensione. Utilizzano inoltre solo una frazione del propellente che richiedono i sistemi di propulsione attualmente in utilizzo. Ciò rende la propulsione elettrica una scelta eccellente per le missioni scientifiche e di esplorazione dello spazio profondo.
L’AEPS testato dalla NASA è basato su un motore ionico che sfrutta il principio di ionizzazione di un gas inerte (tipicamente xeno) e l’accelerazione degli ioni risultanti attraverso un campo elettrico. Questa tecnologia offre un elevato impulso specifico (Isp), che si traduce in un rapporto spinta/propellente notevolmente superiore rispetto ai motori chimici tradizionali.
Il sistema AEPS è alimentato da pannelli solari fotovoltaici ad alta efficienza montati sulla struttura del Lunar Gateway, che convertono l’energia solare in elettricità. Questa energia alimenta il motore ionico e altri sistemi a bordo. La combinazione di motore ionico ed energia solare offre un sistema altamente efficiente ed eco-sostenibile.
Le prestazioni dell’AEPS includono una spinta costante ma relativamente bassa, ideale per le manovre orbitali e per il mantenimento dell’orbita del Lunar Gateway. La sua alta efficienza lo rende ideale per missioni a lungo termine e operazioni continue.
Inoltre, l’AEPS è in grado di eseguire una vasta gamma di manovre orbitali con precisione. Questo è cruciale per posizionare il Lunar Gateway nell’orbita desiderata intorno alla Luna e per effettuare aggiustamenti orbitali quando necessario. A causa della sua efficienza, l’AEPS richiede poi meno manutenzione rispetto ai motori chimici. Questo contribuisce alla sostenibilità del sistema e riduce i costi operativi a lungo termine.
L‘Advanced Electric Propulsion System (AEPS) rappresenta un progresso tecnologico importante nel campo della propulsione spaziale e del volo spaziale umano. La sua efficienza, manovrabilità e sostenibilità lo rendono un elemento chiave per il successo del Lunar Gateway e delle missioni spaziali umane future. Questa tecnologia apre la strada a nuove frontiere nell’esplorazione spaziale, supportando un’innovazione continua nel settore spaziale.
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