stringtranslate.com

Двигательная установка космического корабля

Удаленная камера снимает крупным планом RS-25 во время испытательного запуска в Космическом центре имени Джона К. Стенниса в округе Хэнкок, штат Миссисипи .
Двухкомпонентные ракетные двигатели системы управления реакцией (СУР) лунного модуля «Аполлон »

Движение космических аппаратов — это любой метод, используемый для ускорения космических аппаратов и искусственных спутников . Движение в космосе касается исключительно двигательных систем, используемых в вакууме космоса, и его не следует путать с запуском в космос или входом в атмосферу .

Было разработано несколько методов прагматического движения космических аппаратов, каждый из которых имеет свои недостатки и преимущества. Большинство спутников имеют простые надежные химические двигатели (часто монотопливные ракеты ) или резистивные ракеты для поддержания орбитальной станции , в то время как некоторые используют импульсные колеса для управления ориентацией . Российские и предшествующие спутники советского блока использовали электрические двигатели в течение десятилетий, [ не проверено в теле ] и более новые западные геоорбитальные космические аппараты начинают использовать их для поддержания северно-южной станции и подъема орбиты. Межпланетные аппараты в основном также используют химические ракеты, хотя некоторые использовали электрические двигатели, такие как ионные двигатели и двигатели Холла . Различные технологии должны поддерживать все: от малых спутников и роботизированного исследования дальнего космоса до космических станций и пилотируемых миссий на Марс .

Гипотетические технологии движения в космосе описывают технологии движения, которые могли бы удовлетворить будущие потребности космической науки и исследований . Эти технологии движения предназначены для обеспечения эффективного исследования Солнечной системы и могут позволить разработчикам миссий планировать миссии так, чтобы «летать в любое время, в любом месте и выполнять множество научных задач в пунктах назначения» с большей надежностью и безопасностью. С широким спектром возможных миссий и кандидатами на технологии движения, вопрос о том, какие технологии являются «лучшими» для будущих миссий, является сложным; экспертное мнение теперь считает, что портфель технологий движения должен быть разработан, чтобы обеспечить оптимальные решения для разнообразного набора миссий и пунктов назначения. [1] [2] [3]

Назначение и функция

Исследование космоса заключается в безопасном (обеспечение миссии), быстром (сокращение времени транзита), с большой массой полезной нагрузки и относительно недорогом (более низкая стоимость) достижении цели. Для достижения цели требуется космическая двигательная установка, а другие показатели являются модификаторами этого фундаментального действия. [4] [3] Технологии двигателей могут значительно улучшить ряд критических аспектов миссии.

При запуске космического корабля с Земли, метод движения должен преодолеть более высокое гравитационное притяжение, чтобы обеспечить положительное чистое ускорение. [5] В космосе цель двигательной системы состоит в изменении скорости, или v , космического корабля. [6]

Движение в космосе начинается там, где заканчивается верхняя ступень ракеты -носителя , выполняя функции первичного движения , управления реакцией , удержания станции , точного наведения и орбитального маневрирования . Главные двигатели, используемые в космосе, обеспечивают основную движущую силу для перехода на орбиту , планетарных траекторий и внепланетной посадки и подъема. Системы управления реакцией и орбитального маневрирования обеспечивают движущую силу для поддержания орбиты, управления положением, удержания станции и управления ориентацией космического корабля. [4] [2] [3]

На орбите любой дополнительный импульс , даже крошечный, приведет к изменению траектории орбиты двумя способами: [7]

Поверхность Земли расположена довольно глубоко в гравитационном колодце ; скорость выхода, необходимая для выхода с орбиты, составляет 11,2 километра в секунду. [8] Таким образом, для целей за пределами этой области, двигательным системам необходимо достаточно топлива и достаточно высокая эффективность. То же самое относится и к другим планетам и лунам, хотя некоторые из них имеют более низкие гравитационные колодцы.

Поскольку люди развивались в гравитационном поле «один g » (9,81 м/с²), для двигательной системы космического полета человека было бы наиболее комфортно обеспечивать это ускорение непрерывно, [ по мнению кого? ] (хотя человеческие тела могут выдерживать гораздо большие ускорения в течение коротких периодов времени). [9] Пассажиры ракеты или космического корабля, имеющие такую ​​двигательную систему, были бы свободны от негативных последствий свободного падения , таких как тошнота, мышечная слабость, снижение вкусовых ощущений или вымывание кальция из костей. [10] [11]

Теория

Уравнение ракеты Циолковского показывает, используя закон сохранения импульса , что для того, чтобы метод движения ракетного двигателя изменил импульс космического корабля, он должен изменить импульс чего-то еще в противоположном направлении. Другими словами, ракета должна испускать массу, противоположную направлению ускорения космического корабля, причем такая испускаемая масса называется топливом или реакционной массой . [12] : Раздел 1.2.1  [13] Для того, чтобы это произошло, необходимы как реактивная масса, так и энергия. Импульс, обеспечиваемый запуском частицы реакционной массы с массой m со скоростью v, равен mv . Но эта частица имеет кинетическую энергию mv ²/2, которая должна откуда-то взяться. В обычной твердой , жидкой или гибридной ракете топливо сжигается, обеспечивая энергию, а продукты реакции вытекают из сопла двигателя , обеспечивая реактивную массу. В ионном двигателе электричество используется для ускорения ионов позади космического корабля. В этом случае другие источники должны обеспечивать электроэнергию (например, солнечная панель или ядерный реактор ), тогда как ионы обеспечивают реакционную массу. [5]

Скорость изменения скорости называется ускорением , а скорость изменения импульса называется силой . [14] Чтобы достичь заданной скорости, можно применить небольшое ускорение в течение длительного периода времени или большое ускорение в течение короткого времени; аналогично, можно достичь заданного импульса с большой силой в течение короткого времени или малой силой в течение длительного времени. Это означает, что для маневрирования в космосе метод движения, который производит крошечные ускорения в течение длительного времени, часто может производить тот же импульс, что и другой, который производит большие ускорения в течение короткого времени. [15] Однако при запуске с планеты крошечные ускорения не могут преодолеть гравитационное притяжение планеты и поэтому не могут быть использованы. [16]

Однако некоторые конструкции работают без внутренней реактивной массы, используя магнитные поля или давление света для изменения импульса космического корабля.

Эффективность

При обсуждении эффективности двигательной установки конструкторы часто сосредотачиваются на эффективном использовании реактивной массы, которая должна перевозиться вместе с ракетой и безвозвратно расходуется при использовании. [17] Эффективность космического корабля можно количественно оценить по величине изменения импульса на единицу потребляемого топлива, также называемого удельным импульсом . Это мера величины импульса , который может быть получен из фиксированного количества реактивной массы. Чем выше удельный импульс, тем выше эффективность. Ионные двигатели имеют высокий удельный импульс (~3000 с) и низкую тягу [18], тогда как химические ракеты, такие как моно- или двухкомпонентные ракетные двигатели, имеют низкий удельный импульс (~300 с), но высокую тягу. [19]

Импульс на единицу веса на Земле (обычно обозначается как ) имеет единицы измерения в секундах. [15] Поскольку вес реактивной массы на Земле часто не важен при обсуждении транспортных средств в космосе, удельный импульс также можно обсуждать в терминах импульса на единицу массы, с теми же единицами, что и скорость (например, метры в секунду). [20] Эта мера эквивалентна эффективной скорости истечения двигателя и обычно обозначается как . [21] Для измерения его «удельного импульса» можно использовать либо изменение импульса на единицу топлива, используемого космическим аппаратом, либо скорость топлива, покидающего космический аппарат. Эти два значения отличаются на коэффициент стандартного ускорения под действием силы тяжести, g n , 9,80665 м/с² ( ). [22]

В отличие от химических ракет, электродинамические ракеты используют электрические или магнитные поля для ускорения заряженного топлива. Преимущество этого метода в том, что он может достигать скоростей истечения, и, следовательно , более чем в 10 раз больших, чем у химического двигателя, создавая устойчивую тягу с гораздо меньшим количеством топлива. С обычной химической двигательной системой 2% от общей массы ракеты могут достичь цели, а остальные 98% будут израсходованы в качестве топлива. С электрической двигательной системой 70% того, что находится на борту на низкой околоземной орбите, может достичь цели в дальнем космосе. [23]

Однако есть компромисс. Химические ракеты преобразуют топливо в большую часть энергии, необходимой для их движения, но их электромагнитные эквиваленты должны нести или производить мощность, необходимую для создания и ускорения топлива. Поскольку в настоящее время существуют практические ограничения на количество энергии, доступной на космическом корабле, эти двигатели не подходят для ракет-носителей или когда космическому кораблю нужен быстрый, большой импульс, например, когда он тормозит, чтобы выйти на орбиту захвата. Тем не менее, поскольку электродинамические ракеты предлагают очень высокий , планировщики миссий все чаще готовы жертвовать мощностью и тягой (и дополнительным временем, которое потребуется, чтобы доставить космический корабль туда, куда ему нужно) для того, чтобы сэкономить большое количество массы топлива. [22]

Действующие домены

Космические корабли работают во многих областях космоса. К ним относятся орбитальное маневрирование, межпланетные путешествия и межзвездные путешествия.

Орбитальный

Искусственные спутники сначала запускаются на желаемую высоту с помощью обычных жидкостных/твердотопливных ракет, после чего спутник может использовать бортовые двигательные установки для поддержания орбитальной станции. Оказавшись на желаемой орбите, им часто требуется некоторая форма управления ориентацией , чтобы они были правильно направлены по отношению к Земле , Солнцу и, возможно, какому-либо интересующему астрономическому объекту. [24] Они также подвержены влиянию тонкой атмосферы , поэтому для того, чтобы оставаться на орбите в течение длительного периода времени, иногда требуется некоторая форма движения для внесения небольших корректировок ( удержание орбитальной станции ). [25] Многие спутники необходимо время от времени перемещать с одной орбиты на другую, и для этого также требуется движение. [26] Полезный срок службы спутника обычно заканчивается, как только он исчерпывает свою способность корректировать свою орбиту. [27]

Межпланетный

Для межпланетного путешествия космический корабль может использовать свои двигатели, чтобы покинуть орбиту Земли. Это не является явно необходимым, так как начальный импульс, обеспечиваемый ракетой, гравитационной пращой, монотопливной/двухтопливной системой управления ориентацией, достаточен для исследования Солнечной системы (см. New Horizons ). После этого он должен добраться до места назначения. Современные межпланетные космические корабли делают это с помощью серии краткосрочных корректировок траектории. [28] Между этими корректировками космический корабль обычно движется по своей траектории без ускорения. Наиболее экономичным способом перехода с одной круговой орбиты на другую является переходная орбита Хохмана : космический корабль начинает движение по примерно круговой орбите вокруг Солнца. Короткий период тяги в направлении движения ускоряет или замедляет космический корабль до эллиптической орбиты вокруг Солнца, которая является касательной к его предыдущей орбите, а также к орбите его назначения. Космический корабль свободно падает по этой эллиптической орбите, пока не достигнет пункта назначения, где еще один короткий период тяги ускоряет или замедляет его, чтобы соответствовать орбите пункта назначения. [29] Для этой окончательной корректировки орбиты иногда используются специальные методы, такие как аэроторможение или аэрозахват. [30]

Художественное представление солнечного паруса.

Некоторые методы движения космических аппаратов, такие как солнечные паруса, обеспечивают очень низкую, но неисчерпаемую тягу; [31] межпланетный аппарат, использующий один из этих методов, будет следовать по совершенно иной траектории, либо постоянно толкая против своего направления движения, чтобы уменьшить свое расстояние от Солнца, либо постоянно толкая вдоль своего направления движения, чтобы увеличить свое расстояние от Солнца. [ необходима цитата ] Концепция была успешно испытана японским космическим аппаратом с солнечным парусом IKAROS . [32]

Интерстеллар

Поскольку межзвездные расстояния велики, для того, чтобы доставить космический корабль к месту назначения за разумное время, необходима огромная скорость. Достижение такой скорости при запуске и избавление от нее по прибытии остается сложной задачей для конструкторов космических кораблей. [33] Пока еще не построен ни один космический корабль, способный на кратковременные (по сравнению с человеческой жизнью) межзвездные путешествия , но обсуждалось множество гипотетических проектов.

Технология движения

Технология движения космических аппаратов может быть нескольких типов, например, химическая, электрическая или ядерная. Они различаются на основе физики двигательной системы и того, как генерируется тяга. Другие экспериментальные и более теоретические типы также включены в зависимости от их технической зрелости. Кроме того, могут быть надежные достойные концепции движения в космосе, которые не были предусмотрены или рассмотрены на момент публикации, и которые могут быть показаны как полезные для будущих миссий. [34]

Почти все типы являются реактивными двигателями , которые создают тягу путем выталкивания реактивной массы в соответствии с третьим законом движения Ньютона . [35] [36] [37] Примерами являются реактивные двигатели , ракетные двигатели , насосно-реактивные двигатели и более редкие вариации, такие как двигатели Холла , ионные двигатели , массовые двигатели и ядерные импульсные двигатели . [38]

Химический двигатель

Испытания двигателя Kestrel компании SpaceX .

Большая часть ракетных двигателей, используемых сегодня, являются химическими ракетами ; то есть они получают энергию, необходимую для создания тяги, с помощью химических реакций , чтобы создать горячий газ, который расширяется для создания тяги . [39] Для получения этих химических реакций используется множество различных комбинаций топлива, включая, например, гидразин , жидкий кислород , жидкий водород , закись азота и перекись водорода . [40] Они могут использоваться как монотопливо или в двухтопливных конфигурациях. [41]

Ракетные двигатели обеспечивают по существу самые высокие удельные мощности и высокие удельные тяги среди всех двигателей, используемых для движения космических аппаратов. [22] Большинство ракетных двигателей являются тепловыми двигателями внутреннего сгорания (хотя существуют и негорючие формы). [42] Ракетные двигатели обычно производят высокотемпературную реакционную массу в виде горячего газа, что достигается путем сжигания твердого, жидкого или газообразного топлива с окислителем в камере сгорания. [43] Затем чрезвычайно горячий газ выпускается через сопло в форме колокола с высокой степенью расширения , особенность, которая придает ракетному двигателю его характерную форму. [42] Действие сопла заключается в ускорении массы, преобразуя большую часть тепловой энергии в кинетическую энергию, [44] где скорости выхлопа достигают 10 раз больше скорости звука на уровне моря, что является обычным явлением. [ необходима ссылка ]

Экологически чистый химический двигатель

Доминирующей формой химического двигателя для спутников исторически был гидразин , однако это топливо очень токсично и находится под угрозой запрета по всей Европе. [45] В настоящее время разрабатываются нетоксичные «зеленые» альтернативы для замены гидразина. Альтернативы на основе закиси азота набирают популярность и государственную поддержку, [46] [47] при этом разработками руководят коммерческие компании Dawn Aerospace, Impulse Space, [48] и Launcher. [49] Первая система на основе закиси азота, запущенная в космос, была запущена компанией D-Orbit на борту их спутникового носителя ION ( космический буксир ) в 2021 году с использованием шести двигателей Dawn Aerospace B20, запущенных на ракете SpaceX Falcon 9. [50] [51]

Электрическая тяга

Ионный двигатель NSTAR мощностью 2,3 кВт от NASA для космического корабля Deep Space 1 во время огневого испытания в Лаборатории реактивного движения
Двигатель Холла мощностью 6 кВт в работе в Лаборатории реактивного движения НАСА

Вместо того чтобы полагаться на высокую температуру и гидродинамику для ускорения реакционной массы до высоких скоростей, существует множество методов, которые используют электростатические или электромагнитные силы для непосредственного ускорения реакционной массы, где реакционная масса обычно представляет собой поток ионов . [ необходима ссылка ]

Ракеты с ионным двигателем обычно нагревают плазму или заряженный газ внутри магнитной бутылки и выпускают его через магнитное сопло , так что никакое твердое вещество не должно контактировать с плазмой. [52] Такой двигатель использует электроэнергию, сначала для ионизации атомов, а затем для создания градиента напряжения для ускорения ионов до высоких скоростей истечения. [53] Для этих двигателей при самых высоких скоростях истечения энергетическая эффективность и тяга обратно пропорциональны скорости истечения. [ требуется цитата ] Их очень высокая скорость истечения означает, что они требуют огромного количества энергии и, таким образом, с практическими источниками питания обеспечивают низкую тягу, но почти не используют топливо. [ требуется цитата ]

Электрические двигатели обычно используются для поддержания положения на коммерческих спутниках связи и в качестве основного двигателя в некоторых научных космических миссиях из-за их высокого удельного импульса. [54] Однако они, как правило, имеют очень малые значения тяги и поэтому должны работать в течение длительного времени, чтобы обеспечить полный импульс, требуемый миссией. [4] [55] [56] [57]

Идея электрического движения восходит к 1906 году, когда Роберт Годдард рассматривал эту возможность в своей личной записной книжке. [58] Константин Циолковский опубликовал эту идею в 1911 году. [59]

Методы электрического движения включают в себя: [60]

Источники питания

Для некоторых миссий, особенно достаточно близких к Солнцу, солнечной энергии может быть достаточно, и она часто использовалась, но для других, более удаленных или с большей мощностью, необходима ядерная энергия; двигатели, получающие энергию от ядерного источника, называются ядерными электрическими ракетами . [62]

Современные ядерные генераторы энергии весят примерно в два раза меньше солнечных панелей на ватт вырабатываемой энергии на земных расстояниях от Солнца. [ требуется ссылка ] Химические генераторы энергии не используются из-за гораздо более низкой общей доступной энергии. [63] По данным НАСА и Университета Колорадо в Боулдере , считается, что передача энергии на космический корабль имеет потенциал. [64] [65]

При использовании любого современного источника электроэнергии, химического, ядерного или солнечного, максимальное количество энергии, которое может быть сгенерировано, ограничивает величину тяги, которая может быть произведена, до небольшого значения. [ необходима цитата ] Выработка электроэнергии значительно увеличивает массу космического корабля, и в конечном итоге вес источника энергии ограничивает производительность транспортного средства. [66]

Ядерная тяга

Ядерное топливо обычно имеет очень высокую удельную энергию , намного выше, чем химическое топливо, что означает, что оно может генерировать большое количество энергии на единицу массы. Это делает его ценным в космических полетах, поскольку оно может обеспечивать высокие удельные импульсы , иногда даже при высокой тяге. Машины для этого сложны, но исследования разработали методы для их использования в двигательных системах, и некоторые из них были испытаны в лаборатории. [67]

В данном случае под ядерным двигателем в большей степени подразумевается ядерный источник движения, а не ядерная электрическая ракета , в то время как ядерный реактор обеспечивал бы электроэнергией (вместо солнечных панелей) другие типы электрического двигателя.

Методы ядерной тяги включают в себя:

Без внутренней реакционной массы

Существует несколько различных космических двигателей, для функционирования которых требуется мало или совсем не требуется реактивной массы.

Реактивные колеса

Многие космические аппараты используют реактивные колеса или гироскопы управляющего момента для управления ориентацией в пространстве. [68] Спутник или другой космический аппарат подчиняется закону сохранения углового момента , который ограничивает тело от чистого изменения угловой скорости . Таким образом, для того, чтобы аппарат изменил свою относительную ориентацию без расхода реактивной массы, другая часть аппарата может вращаться в противоположном направлении. Неконсервативные внешние силы, в первую очередь гравитационные и атмосферные, могут вносить до нескольких градусов в день в угловой момент, [69] поэтому такие системы предназначены для «слива» нежелательных вращательных энергий, накопленных с течением времени.

Движение на основе электромагнитных волн

Закон сохранения импульса обычно подразумевает, что любой двигатель, который не использует реактивную массу, не может ускорить центр масс космического корабля (изменение ориентации, с другой стороны, возможно). [ требуется ссылка ] Но космос не пуст, особенно космос внутри Солнечной системы; существуют гравитационные поля, магнитные поля , электромагнитные волны , солнечный ветер и солнечное излучение. [70] Известно, что электромагнитные волны, в частности, содержат импульс, несмотря на то, что они безмассовы; в частности, плотность потока импульса P электромагнитной волны количественно равна 1/c2 вектору Пойнтинга S , то есть P = S /c2 , где c — скорость света. [ требуется ссылка ] Методы полевого движения , которые не полагаются на реактивную массу, таким образом, должны попытаться воспользоваться этим фактом, связавшись с полем, несущим импульс, таким как электромагнитная волна, которая существует вблизи корабля; однако, поскольку многие из этих явлений носят диффузный характер, соответствующие двигательные структуры должны быть пропорционально большими. [ требуется ссылка ]

Солнечные и магнитные паруса

Исследование NASA солнечного паруса. Парус будет шириной в полкилометра.

Концепция солнечных парусов основана на давлении излучения электромагнитной энергии, но для их эффективного функционирования требуется большая поверхность сбора. [71] Электропаруса предлагают использовать очень тонкие и легкие провода, удерживающие электрический заряд, для отклонения частиц, которые могут иметь более контролируемую направленность. [ необходима цитата ]

Магнитные паруса отклоняют заряженные частицы от солнечного ветра с помощью магнитного поля, тем самым сообщая импульс космическому кораблю. [72] Например, так называемый Magsail представляет собой большую сверхпроводящую петлю, предложенную для ускорения/замедления в солнечном ветре и замедления в межзвездной среде . [73] Вариантом является мини-магнитосферная плазменная двигательная установка [74] и ее преемник, магнитоплазменный парус , [75], которые впрыскивают плазму с низкой скоростью для усиления магнитного поля с целью более эффективного отклонения заряженных частиц в плазменном ветре.

Япония запустила космический корабль с солнечным парусом IKAROS в мае 2010 года, который успешно продемонстрировал движение и наведение (и все еще активен на данный момент). [ когда? ] [ необходима цитата ] В качестве еще одного доказательства концепции солнечного паруса , NanoSail-D стал первым таким спутником на орбите Земли . [76] По состоянию на август 2017 года НАСА подтвердило, что проект солнечного паруса Sunjammer был завершен в 2014 году с извлечением уроков для будущих проектов космических парусов. [77] Программа UK Cubesail станет первой миссией, демонстрирующей солнечный парус на низкой околоземной орбите, и первой миссией, демонстрирующей полное трехосное управление ориентацией солнечного паруса. [78]

Другие типы движителей

Концепция гравитационной рогатки представляет собой форму тяги, позволяющую перемещать космический зонд вперед к другим пунктам назначения без затрат реактивной массы; использование гравитационной энергии других небесных объектов позволяет космическому кораблю получать кинетическую энергию. [79] Однако больше энергии можно получить от гравитационного маневра, если использовать ракеты с помощью эффекта Оберта .

Тросовая двигательная система использует длинный трос с высокой прочностью на разрыв для изменения орбиты космического корабля, например, путем взаимодействия с магнитным полем планеты или посредством обмена импульсом с другим объектом. [80]

Движение с использованием лучевого двигателя — это еще один метод движения без реактивной массы, включающий паруса, приводимые в движение лазерными , микроволновыми или частицевыми лучами. [81]

Передовые технологии движения

Продвинутые, а в некоторых случаях и теоретические, технологии движения могут использовать химическую или нехимическую физику для создания тяги, но, как правило, считаются имеющими более низкую техническую зрелость с проблемами, которые не были преодолены. [82] Как для человека, так и для роботизированного исследования, пересечение Солнечной системы является борьбой со временем и расстоянием. Самые отдаленные планеты находятся в 4,5–6 миллиардах километров от Солнца, и чтобы достичь их в разумные сроки, требуются гораздо более мощные двигательные системы, чем обычные химические ракеты. Быстрые внутренние миссии Солнечной системы с гибкими датами запуска сложны, требуя двигательных систем, которые выходят за рамки сегодняшнего текущего состояния техники. Логистика, а следовательно, и общая масса системы, необходимая для поддержки постоянного человеческого исследования за пределами Земли в такие пункты назначения, как Луна, Марс или околоземные объекты , являются устрашающими, если не будут разработаны и введены в эксплуатацию более эффективные технологии движения в космосе. [83] [84]

Были рассмотрены различные гипотетические методы движения, которые требуют более глубокого понимания свойств пространства, в частности инерциальных систем отсчета и состояния вакуума . Такие методы являются весьма спекулятивными и включают в себя: [ необходима цитата ]

Оценка NASA своей Программы прорывной физики движения делит такие предложения на те, которые нежизнеспособны для целей движения, те, потенциал которых неопределен, и те, которые не являются невозможными в соответствии с текущими теориями. [85]

Таблица методов

Ниже приведено краткое изложение некоторых наиболее популярных, проверенных технологий, за которыми следуют все более спекулятивные методы. Показаны четыре числа. Первое — это эффективная скорость истечения : эквивалентная скорость, с которой топливо покидает транспортное средство. Это не обязательно самая важная характеристика метода движения; тяга и потребление энергии и другие факторы могут быть. Однако,

Второе и третье — типичные величины тяги и типичное время сгорания метода; вне гравитационного потенциала небольшие величины тяги, приложенные в течение длительного периода, дадут тот же эффект, что и большие величины тяги в течение короткого периода, если объект не находится под значительным влиянием гравитации. [ необходима цитата ] Четвертое — максимальная дельта-v, которую может дать метод без ступеней. Для ракетоподобных двигательных систем это функция массовой доли и скорости истечения; массовая доля для ракетоподобных систем обычно ограничивается весом двигательной системы и весом бака. [ необходима цитата ] Для того, чтобы система достигла этого предела, полезная нагрузка может составлять незначительный процент от транспортного средства, и поэтому практический предел для некоторых систем может быть намного ниже. [ необходима цитата ]

Заметки к таблице

  1. ^ Разделено на поправочный коэффициент 3,1. [106]

Планетарное и атмосферное движение

Успешное испытание концепции Lightcraft , подмножества силовых установок с использованием луча

Механизмы помощи при запуске

Было предложено много идей для механизмов помощи при запуске, которые потенциально могут существенно снизить стоимость выхода на орбиту. Предлагаемые механизмы помощи при запуске космических аппаратов без ракет включают: [109] [110]

Воздушно-реактивные двигатели

Исследования в целом показывают, что обычные воздушно-реактивные двигатели, такие как прямоточные воздушно-реактивные двигатели или турбореактивные двигатели, по сути, слишком тяжелы (имеют слишком низкое отношение тяги к весу), чтобы обеспечить значительное улучшение характеристик при установке на ракету-носитель. [ требуется ссылка ] Однако ракеты-носители могут запускаться в воздухе с отдельных подъемных аппаратов (например, B-29 , Pegasus Rocket и White Knight ), которые используют такие двигательные установки. Реактивные двигатели, установленные на пусковом рельсе, также могут использоваться таким образом. [ требуется ссылка ]

С другой стороны, были предложены очень легкие или очень высокоскоростные двигатели, которые используют воздух во время подъема:

Обычные ракетные пусковые установки летят почти вертикально, прежде чем перевернуться на высоте нескольких десятков километров, прежде чем сгореть вбок для выхода на орбиту; этот начальный вертикальный подъем тратит топливо, но является оптимальным, поскольку он значительно снижает сопротивление воздуха. Воздушно-реактивные двигатели сжигают топливо гораздо эффективнее, и это позволило бы использовать гораздо более плоскую траекторию запуска. Обычно такие установки летят примерно по касательной к поверхности Земли, пока не покинут атмосферу, а затем выполняют запуск ракеты, чтобы преодолеть конечную дельта-v до орбитальной скорости.

Для космических аппаратов, уже находящихся на очень низкой орбите, воздушно-реактивный электрический двигатель может использовать остаточные газы в верхней атмосфере в качестве топлива. Воздушно-реактивный электрический двигатель может сделать новый класс долгосрочных низкоорбитальных миссий осуществимыми на Земле, Марсе или Венере . [112] [113]

Прибытие на планету и посадка

Тестовая версия системы подушек безопасности Mars Pathfinder

Когда транспортное средство должно выйти на орбиту вокруг планеты назначения или приземлиться, оно должно скорректировать свою скорость. [114] Это можно сделать с помощью любого из перечисленных выше методов (при условии, что они могут генерировать достаточно большую тягу), но существуют методы, которые могут использовать преимущества планетарных атмосфер и/или поверхностей.

Исследовать

Развитие технологий приведет к техническим решениям, которые улучшат уровни тяги, удельный импульс , мощность, удельную массу (или удельную мощность ), объем, массу системы, сложность системы, эксплуатационную сложность, общность с другими системами космических аппаратов, технологичность, долговечность и стоимость. Эти типы улучшений приведут к сокращению времени транзита, увеличению массы полезной нагрузки, повышению безопасности космических аппаратов и снижению затрат. В некоторых случаях развитие технологий в этой технологической области приведет к прорывам, позволяющим выполнять миссии, которые произведут революцию в исследовании космоса. Не существует единой технологии движения, которая будет полезна для всех миссий или типов миссий; требования к движению в космосе сильно различаются в зависимости от их предполагаемого применения. [4] [3]

Одним из учреждений, сосредоточенных на разработке основных технологий движения, направленных на пользу краткосрочных и среднесрочных научных миссий за счет снижения стоимости, массы и/или времени в пути, является Исследовательский центр Гленна (GRC). [ требуется ссылка ] Архитектуры электрических двигателей представляют особый интерес для GRC, включая ионные и двигатели Холла . [ требуется ссылка ] Одна система объединяет солнечные паруса , форму движения без топлива, которая использует естественный звездный свет для энергии движения, и двигатели Холла. Другие разрабатываемые технологии движения включают усовершенствованное химическое движение и аэрозахват. [3] [117] [118]

Определение технологий

Термин «mission pull» определяет технологию или эксплуатационную характеристику, необходимые для соответствия требованиям запланированной миссии NASA. Любая другая связь между технологией и миссией (например, альтернативная двигательная система) классифицируется как «technology push». Кроме того, космическая демонстрация относится к космическому полету масштабированной версии определенной технологии или критической технологической подсистемы. С другой стороны, космическая проверка будет служить квалификационным полетом для будущей реализации миссии. Успешный валидационый полет не потребует никаких дополнительных космических испытаний определенной технологии, прежде чем она может быть принята для научной или исследовательской миссии. [4]

Тестирование

Двигательные системы космических аппаратов часто сначала статически испытываются на поверхности Земли, в атмосфере, но многим системам требуется вакуумная камера для полного тестирования. [119] Ракеты обычно испытываются на испытательном стенде ракетных двигателей, расположенном вдали от жилья и других зданий по соображениям безопасности. Ионные двигатели гораздо менее опасны и требуют гораздо менее строгих мер безопасности, обычно требуется только умеренно большая вакуумная камера. [ необходима цитата ] Статические запуски двигателей проводятся на наземных испытательных стендах , и системы, которые не могут быть адекватно испытаны на земле и требуют запусков, могут использоваться на стартовой площадке .

В художественной литературе

Художественное представление конструкции варп-двигателя

В научной фантастике космические корабли используют различные средства для перемещения, некоторые из которых научно обоснованы (например, солнечные паруса или прямоточные воздушно-реактивные двигатели), другие, в основном или полностью вымышленные (например, антигравитация , варп-двигатель , спиндиззи или гиперпространственные путешествия ). [120] : 8, 69–77  [121] : 142 

Дальнейшее чтение

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Мейер, Майк (апрель 2012 г.). «Дорожная карта систем космического движения» (PDF) . nasa.gov . стр. 9. Архивировано из оригинала (PDF) 9 октября 2022 г. . Получено 1 февраля 2021 г. .
  2. ^ ab Мейсон, Ли С. «Практический подход к началу разработки поверхностной энергии деления». Труды Международного конгресса по достижениям в области атомных электростанций (ICAPP'06), Американское ядерное общество, Ла-Грейндж-Парк, Иллинойс, 2006b, статья. Том 6297. 2006.
  3. ^ abcde Леоне, Дэн (20 мая 2013 г.). "NASA делает ставку на медленный, но уверенный толчок солнечной электрической тяги". Space News . SpaceNews, Inc. Архивировано из оригинала 20 июля 2013 г. Получено 1 февраля 2021 г.
  4. ^ abcde Мейер 2012, стр. 5.
  5. ^ ab Benson, Tom. "Guided Tours: Beginner's Guide to Rockets". NASA. Архивировано из оригинала 2013-08-14 . Получено 2007-08-02 .
  6. ^ Zobel, Edward A. (2006). "Summary of Introductory Momentum Equations". Zona Land. Архивировано из оригинала 27 сентября 2007 года . Получено 2007-08-02 .
  7. ^ "Продукты космических двигательных технологий для будущих научных и исследовательских миссий НАСА" (PDF) . Получено 2024-08-03 .
  8. ^ "Скорость убегания | Определение, формула, Земля, Луна и факты | Britannica". www.britannica.com . 2024-02-23 . Получено 2024-04-20 .
  9. ^ «Прыжок к скорости света — настоящий убийца». Scientific American . Получено 20 апреля 2024 г.
  10. ^ Вулф, Дж. В.; Раммель, Дж. Д. (1992). «Долгосрочные эффекты микрогравитации и возможные контрмеры». Advances in Space Research . 12 (1): 281–284. Bibcode : 1992AdSpR..12a.281W. doi : 10.1016/0273-1177(92)90296-a. ISSN  0273-1177. PMID  11536970.
  11. ^ Krittanawong, C.; Singh, NK; Scheuring, RA; Urquieta, E.; Bershad, EM; MacAulay, TR; Kaplin, S.; Dunn, C.; Kry, SF; Russomano, T.; Shepanek, M.; Stowe, RP; Kirkpatrick, AW; Broderick, TJ; Sibonga, JD; Lee, AG; Crucian, BE (22 декабря 2022 г.). «Здоровье человека во время космических путешествий: обзор современного состояния». Cells . 12 (1): 40. doi : 10.3390/cells12010040 . PMC 9818606 . PMID  36611835. 
  12. ^ Тернер, Мартин Дж. Л. (2009). Ракетные и космические двигатели: принципы, практика и новые разработки . Книги Springer-Praxis по астронавтической технике (3-е изд.). Чичестер, Великобритания: Praxis Publ. ISBN 978-3-540-69202-7.
  13. ^ Циолковский, К. «Реактивные летательные аппараты» (PDF) .
  14. ^ "Momentum". pages.uoregon.edu . Получено 2024-04-19 .
  15. ^ ab "Импульсивные маневры — орбитальная механика и астродинамика". orbital-mechanics.space . Получено 2024-05-18 .
  16. ^ «Спросите обьяснителя: Какова сила запуска ракеты?». Национальный музей авиации и космонавтики. 14 января 2014 г. Получено 7 сентября 2024 г.
  17. ^ Leishman, J. Gordon (январь 2023 г.). «Введение в аэрокосмические летательные аппараты». Университет аэронавтики Эмбри-Риддла . Получено 7 сентября 2024 г. Форма и длина камеры сгорания и выходного сопла являются важнейшими параметрами конструкции ракетного двигателя. Камера сгорания должна быть достаточно длинной для полного сгорания топлива до того, как горячие газы попадут в сопло, что гарантирует эффективное сгорание и максимальную выработку тяги.
  18. ^ "Xenon Ion Propulsion System (XIPS) Thrusters" (PDF) . L3 Technologies . Архивировано из оригинала (PDF) 17 апреля 2018 г. . Получено 16 марта 2019 г. .
  19. ^ "Семейство химических двухкомпонентных двигателей" (PDF) . Ariane Group . Получено 16 марта 2019 г. .
  20. ^ "Specific Impulse". NASA . Получено 18 мая 2024 г.
  21. ^ "Глава 3: Гравитация и механика – Наука НАСА". science.nasa.gov . Получено 2024-04-19 .
  22. ^ abc "III.4.2.1: Ракеты и средства запуска" (PDF) . www.faa.gov . Получено 18 мая 2024 г. .
  23. ^ Бойл, Алан (29.06.2017). «Плазменный двигатель MSNW может взбудоражить Конгресс на слушаниях по космическому движению». GeekWire . Получено 15.08.2021 .
  24. ^ Hess, M.; Martin, KK; Rachul, LJ (7 февраля 2002 г.). "Thrusters Precisely Guide EO-1 Satellite in Space First". NASA. Архивировано из оригинала 2007-12-06 . Получено 2007-07-30 .
  25. ↑ Филлипс, Тони (30 мая 2000 г.). «Solar S'Mores». NASA. Архивировано из оригинала 19 июня 2000 г. Получено 30 июля 2007 г.
  26. ↑ Olsen, Carrie (21 сентября 1995 г.). «Переход Хохмана и изменения плоскости». NASA. Архивировано из оригинала 2007-07-15 . Получено 2007-07-30 .
  27. ^ "Спутниковая связь – Орбита, Сигналы, Ретрансляция | Britannica". www.britannica.com . Получено 20 апреля 2024 г.
  28. ↑ Staff (24 апреля 2007 г.). «Межпланетный круиз». 2001 Mars Odyssey . NASA. Архивировано из оригинала 2 августа 2007 г. Получено 30 июля 2007 г.
  29. ^ Дуди, Дэйв (7 февраля 2002 г.). "Глава 4. Межпланетные траектории". Основы космического полета . Лаборатория реактивного движения NASA. Архивировано из оригинала 17 июля 2007 г. Получено 30 июля 2007 г.
  30. ^ Хоффман, С. (20–22 августа 1984 г.). «Сравнение аэродинамических тормозных и аэрозахватных аппаратов для межпланетных миссий». AIAA и AAS, Astrodynamics Conference . Сиэтл, Вашингтон: Американский институт аэронавтики и астронавтики. Архивировано из оригинала 27 сентября 2007 г. Получено 31 июля 2007 г.
  31. ^ Аноним (2007). "Основные факты о Cosmos 1 и Solar Sailing". Планетарное общество. Архивировано из оригинала 3 июля 2007 года . Получено 26 июля 2007 года .
  32. ^ Малик, Тарик (2010-07-13). «Японский солнечный парус успешно использует солнечный свет». NBC News . Получено 2024-09-27 .
  33. ↑ Rahls, Chuck (7 декабря 2005 г.). «Межзвездный космический полет: возможен ли он?». Physorg.com . Получено 31 июля 2007 г.
  34. ^ Мейер 2012, стр. 10.
  35. ^ "AMT Handbook" (PDF) . www.faa.gov . Получено 20 апреля 2024 г. .
  36. ^ "Rocket Principles". NASA . Получено 20 апреля 2024 г.
  37. ^ Этот закон движения чаще всего перефразируют так: «Для каждой силы действия существует равная, но противоположная сила противодействия». [ необходима цитата ]
  38. ^ "Глава 11: Бортовые системы – Наука НАСА". science.nasa.gov . Получено 2024-04-19 .
  39. ^ "Глава 14: Запуск – NASA Science". science.nasa.gov . Получено 2024-04-19 .
  40. ^ "4.0 Движение в космосе – NASA" . Получено 2024-04-25 .
  41. ^ "4.0 In-Space Propulsion – NASA" . Получено 20.04.2024 .
  42. ^ ab Лейшман, Дж. Гордон (2023-01-01). «Ракетные двигатели». {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  43. ^ "Rocket Propulsion". NASA . Получено 21 апреля 2024 г.
  44. ^ Лейшман, Дж. Гордон (01.01.2023). «Ракетные двигатели». {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  45. ^ "Запрет гидразина может обойтись космической отрасли Европы в миллиарды". SpaceNews . 2017-10-25 . Получено 2022-08-19 .
  46. ^ Урбан, Виктория (2022-07-15). «ЕС выделил Dawn Aerospace 1,4 млн евро на технологию экологически чистых двигателей». SpaceWatch.Global . Получено 2022-08-19 .
  47. ^ "Международные исследовательские проекты | Министерство бизнеса, инноваций и занятости". www.mbie.govt.nz . Получено 2022-08-19 .
  48. ^ Бергер, Эрик (19 июля 2022 г.). «Две компании присоединяются к SpaceX в гонке за Марс, запуск возможен в 2024 году». Ars Technica . Получено 19 августа 2022 г.
  49. ^ "Launcher to develop orbital transition vehicle". SpaceNews . 2021-06-15 . Получено 2022-08-19 .
  50. ^ "Dawn Aerospace проверяет двигатели B20 в космосе – Bits&Chips". 6 мая 2021 г. Получено 19 августа 2022 г.
  51. ^ "Dawn B20 Thrusters Proven In Space". Dawn Aerospace . Получено 2022-08-19 .
  52. ^ "Факты о НАСА - Ионное движение" (PDF) . НАСА . Получено 18 мая 2024 г. .
  53. ^ "Ионное движение – NASA Science". science.nasa.gov . Получено 2024-04-25 .
  54. ^ "Космическая энергетика Глава 7: Электрические ракеты – Открытие Солнечной системы – NSS". 3 августа 2017 г. Получено 28 апреля 2024 г.
  55. ^ Томсик, Томас М. «Последние достижения и применения в технологии уплотнения криогенного топлива. Архивировано 29 ноября 2014 г. в Wayback Machine ». NASA TM 209941 (2000).
  56. ^ Олесон, С. и Санкович, Дж. «Усовершенствованный электрический двигатель Холла для будущих космических перевозок». Движение космических аппаратов. Т. 465. 2000.
  57. ^ Даннинг, Джон У., Скотт Бенсон и Стивен Олесон. «Программа электродвижения НАСА». 27-я Международная конференция по электродвижению, Пасадена, Калифорния, IEPC-01-002. 2001.
  58. ^ Choueiri, Edgar Y. (2004). «Критическая история электрического движения: первые 50 лет (1906–1956)». Journal of Propulsion and Power . 20 (2): 193–203. CiteSeerX 10.1.1.573.8519 . doi :10.2514/1.9245. Архивировано из оригинала 28.04.2019 . Получено 18.10.2016 . 
  59. ^ Choueiri, Edgar (2004-06-26). "Критическая история электрического движения: первые пятьдесят лет (1906-1956)". 40-я AIAA/ASME/SAE/ASEE Совместная конференция и выставка по движению . Рестон, Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики. doi :10.2514/6.2004-3334. ISBN 978-1-62410-037-6.
  60. ^ "4.0 In-Space Propulsion – NASA" . Получено 2024-04-28 .
  61. ^ "Deep Space 1: Advanced Technologies: Solar Electric Propulsion FAQ". www.jpl.nasa.gov . Получено 28.04.2024 .
  62. ^ "Космическое ядерное движение – NASA" . Получено 28.04.2024 .
  63. ^ Лакенбо, Джош (31 июля 2023 г.). «Правительство и промышленность изучают ядерные и солнечные космические двигатели». www.nationaldefensemagazine.org . Получено 28.04.2024 .
  64. ^ "Beamed Laser Power for UAVs" (PDF) . NASA . 2021 . Получено 24 апреля 2024 .
  65. ^ Beam Propulsion, Chuck (28 ноября 2007 г.). "Beam Propulsion" (PDF) . Университет Колорадо в Боулдере . Получено 24 апреля 2024 г. .
  66. ^ "3.0 Power – NASA" . Получено 2024-04-28 .
  67. ^ «Ядерный тепловой двигатель: технология, меняющая правила игры для исследования дальнего космоса – NASA». 2018-05-25 . Получено 2024-04-25 .
  68. ^ Tsiotras, P.; Shen, H.; Hall, CD (2001). "Satellite orientation control and power tracking with energy/momentum wheels" (PDF) . Journal of Guidance, Control, and Dynamics . 43 (1): 23–34. Bibcode :2001JGCD...24...23T. CiteSeerX 10.1.1.486.3386 . doi :10.2514/2.4705. ISSN  0731-5090. 
  69. ^ Кинг-Хеле, Десмонд (1987). Спутниковые орбиты в атмосфере: теория и применение. Springer. стр. 6. ISBN 978-0-216-92252-5.
  70. ^ "Что держит пространство пустым?". Научные вопросы с удивительными ответами . Получено 28.04.2024 .
  71. ^ "Поддерживаемый НАСА солнечный парус может вывести науку на новые высоты – НАСА" . Получено 28.04.2024 .
  72. ^ Djojodihardjo, Harijono (ноябрь 2018 г.). «Обзор конфигураций солнечно-магнитного паруса для космических путешествий». Advances in Astronautics Science and Technology . 1 (2): 207–219. Bibcode : 2018AAnST...1..207D. doi : 10.1007/s42423-018-0022-4. ISSN  2524-5252.
  73. ^ Зубрин, Роберт М.; Эндрюс, Дана Г. (март 1991 г.). «Магнитные паруса и межпланетные путешествия». Журнал космических аппаратов и ракет . 28 (2): 197–203. Bibcode : 1991JSpRo..28..197Z. doi : 10.2514/3.26230. ISSN  0022-4650.
  74. ^ Winglee, RM; Slough, J.; Ziemba, T.; Goodson, A. (сентябрь 2000 г.). «Мини-магнитосферная плазменная тяга: использование энергии солнечного ветра для тяги космических аппаратов». Journal of Geophysical Research: Space Physics . 105 (A9): 21067–21077. Bibcode : 2000JGR...10521067W. doi : 10.1029/1999JA000334. ISSN  0148-0227.
  75. ^ Фунаки, Икко; Асахи, Рюсуке; Фудзита, Казухиса; Ямакава, Хироши; Огава, Хироюки; Оцу, Хиротака; Нонака, Сатоши; Савай, Судзиро; Кунинака, Хитоши (23 июня 2003 г.). «Механизм создания тяги магнитоплазменного паруса». 34-я конференция AIAA по плазмодинамике и лазерам . Американский институт аэронавтики и астронавтики. дои : 10.2514/6.2003-4292. ISBN 978-1-62410-096-3.
  76. ^ "Демонстратор солнечного паруса". 19 сентября 2016 г.
  77. ^ "Демонстратор солнечного паруса". 19 сентября 2016 г.
  78. ^ "Space Vehicle Control". Университет Суррея . Архивировано из оригинала 7 мая 2016 года . Получено 8 августа 2015 года .
  79. ^ Dykla, JJ; Cacioppo, R.; Gangopadhyaya, A. (2004). «Гравитационная рогатка». American Journal of Physics . 72 (5): 619–000. Bibcode : 2004AmJPh..72..619D. doi : 10.1119/1.1621032.
  80. ^ Drachlis, Dave (24 октября 2002 г.). «NASA призывает промышленность и академические круги к инновациям в области космических двигателей». NASA. Архивировано из оригинала 6 декабря 2007 г. Получено 26 июля 2007 г.
  81. ^ "Пучково-пилотный двигатель для прорывного исследования космоса – NASA". 2023-01-09 . Получено 2024-04-24 .
  82. ^ Мейер 2012, стр. 20.
  83. ^ Мейер 2012, стр. 6.
  84. ^ Хантсбергер, Терри; Родригес, Гильермо; Шенкер, Пол С. (2000). «Проблемы робототехники для роботизированного и человеческого исследования Марса». Robotics 2000 : 340–346. CiteSeerX 10.1.1.83.3242 . doi :10.1061/40476(299)45. ISBN  978-0-7844-0476-8.
  85. ^ Миллис, Марк (3–5 июня 2005 г.). «Оценка потенциальных прорывов в области движителей» (PDF) . Новые тенденции в астродинамике и ее применении II . Принстон, Нью-Джерси.
  86. ^ ab "Семейство химических монотопливных двигателей" (PDF) . Ariane Group . Получено 16 марта 2019 г. .
  87. ^ "ESA Portal – ESA и ANU совершают прорыв в области космических двигателей". Европейский союз. 18 января 2006 г.
  88. ^ "Обзор двигателей Холла". Архивировано из оригинала 2020-05-23 . Получено 2020-05-29 .
  89. ^ Двигатели на эффекте Холла использовались на российских и более ранних спутниках советского блока в течение десятилетий. [ оригинальное исследование? ] [ необходима цитата ]
  90. ^ Ксеноновая система реактивного движения для микроспутников (Космический центр Суррея, Университет Суррея, Гилфорд, Суррей)
  91. ^ abc "Alta - Space Propulsion, Systems and Services - Field Emission Electric Propulsion". Архивировано из оригинала 2011-07-07.
  92. ^ «今日の IKAROS (29 августа) – Ежедневный отчет – 29 августа 2013 г.» (на японском языке). Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA). 29 августа 2013 года . Проверено 8 июня 2014 г.
  93. ^ RD-701 Архивировано 10.02.2010 на Wayback Machine
  94. ^ «Google Переводчик».
  95. ^ abc RD-0410 Архивировано 2009-04-08 в Wayback Machine
  96. ^ Спутник молодых инженеров 2 Архивировано 10 февраля 2003 г. на Wayback Machine
  97. ^ Gnom Архивировано 2010-01-02 на Wayback Machine
  98. ↑ NASA GTX Архивировано 22 ноября 2008 г. на Wayback Machine
  99. ^ ab "Импульсный индуктивный двигатель PIT MkV" (PDF) .
  100. ^ «Тепловые скорости в плазме устройства MOA, M.Hettmer, Int J Aeronautics Aerospace Res. 2023;10(1):297-300» (PDF) .
  101. ^ "Pratt & Whitney Rocketdyne выигрывает контракт на 2,2 миллиона долларов на ракетный двигатель для солнечной тепловой энергии". Pratt & Whitney Rocketdyne ). 25 июня 2008 г.
  102. ^ "Операция Plumbbob". Июль 2003 г. Получено 2006-07-31 .
  103. ^ Браунли, Роберт Р. (июнь 2002 г.). «Учимся сдерживать подземные ядерные взрывы» . Получено 31 июля 2006 г.
  104. ^ ab Anonymous (2006). "The Sabre Engine". Reaction Engines Ltd. Архивировано из оригинала 2007-02-22 . Получено 2007-07-26 .
  105. ^ Эндрюс, Дана; Зубрин, Роберт (1990). «МАГНИТНЫЕ ПАРУСА И МЕЖЗВЕЗДНЫЕ ПУТЕШЕСТВИЯ». Журнал Британского межпланетного общества . 43 : 265–272 – через JBIS.
  106. ^ ab Freeland, RM (2015). «Математика Магсейла». Журнал Британского межпланетного общества . 68 : 306–323 – через bis-space.com.
  107. ^ Фунаки, Икко; Кадзимура, Ёсихиро; Асида, Ясумаса; Ямакава, Хироши; Нисида, Хироюки; Ошио, Юя; Уэно, Кадзума; Синохара, Ику; Ямамура, Харухито; Ямагива, Ёсики (14 июля 2013 г.). «Магнитоплазменный парус с экваториальным кольцевым током». 49-я совместная конференция AIAA/ASME/SAE/ASEE по двигательной технике . Совместные конференции по двигательной активности. Сан-Хосе, Калифорния: Американский институт аэронавтики и астронавтики. дои : 10.2514/6.2013-3878. ISBN 978-1-62410-222-6.
  108. ^ Фунаки, Икко; Ямакав, Хироши (2012-03-21), Лазар, Мариан (ред.), «Паруса солнечного ветра», Исследование солнечного ветра , InTech, Bibcode : 2012esw..book..439F, doi : 10.5772/35673 , ISBN 978-953-51-0339-4, S2CID  55922338 , получено 2022-06-13
  109. ^ «Можем ли мы попасть в космос без больших ракет?». HowStuffWorks . 1970-01-01 . Получено 28.04.2024 .
  110. ^ Болонкин, Александр (январь 2011 г.). «Обзор новых идей, инноваций неракетных двигательных систем для космических запусков и полетов (часть 2)». www.researchgate.net . Получено 28 апреля 2024 г.
  111. ^ Харада, К.; Танацугу, Н.; Сато, Т. (1997). «Исследование разработки двигателя ATREX». Acta Astronautica . 41 (12): 851–862. Bibcode : 1997AcAau..41..851T. doi : 10.1016/S0094-5765(97)00176-8.
  112. ^ "Первый в мире запуск воздушно-реактивного электрического двигателя". Космическая техника и технологии . Европейское космическое агентство . 5 марта 2018 г. Получено 7 марта 2018 г.
  113. ^ Концептуальный проект воздушно-реактивной электрической двигательной установки Архивировано 2017-04-04 в Wayback Machine . (PDF). 30-й Международный симпозиум по космическим технологиям и науке. 34-я Международная конференция по электродвигателям и 6-й симпозиум по наноспутникам. Хёго-Кобе, Япония, 4 июля 2015 г.
  114. ^ "Глава 4: Траектории – Наука НАСА". science.nasa.gov . Получено 2024-04-24 .
  115. ^ "Определение AEROBRAKE". www.merriam-webster.com . Получено 24.04.2024 .
  116. ^ "Определение BALLUTE". www.merriam-webster.com . Получено 2024-04-26 .
  117. ^ Солнечная электрическая тяга (SEP). Исследовательский центр Гленна. NASA. 2019
  118. ^ Исследование ионной двигательной системы Архивировано 2006-09-01 в Wayback Machine . Исследовательский центр Гленна. НАСА. 2013
  119. ^ Рафальский, Дмитрий; Мартинес, Хавьер Мартинес; Хабл, Луи; Зорзоли Росси, Елена; Пройнов, Пламен; Боре, Антуан; Барет, Томас; Пойет, Антуан; Лафлер, Тревор; Дудин Станислав; Аанесланд, Ане (ноябрь 2021 г.). «Демонстрация на орбите йодной электрической двигательной установки». Природа . 599 (7885): 411–415. Бибкод : 2021Natur.599..411R. doi : 10.1038/s41586-021-04015-y. ISSN  1476-4687. ПМК 8599014 . ПМИД  34789903. 
  120. ^ Эш, Брайан (1977). Визуальная энциклопедия научной фантастики. Harmony Books. ISBN 978-0-517-53174-7.
  121. ^ Прачер, Джефф (2007-05-07). Смелые новые слова: Оксфордский словарь научной фантастики. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-988552-7.

Внешние ссылки