Vědci z Evropské kosmické agentury testují to, co označují jako nejmenší, ale nejpřesněji ovladatelný motor, který byl kdy vyroben pro vesmír. Měří 10 centimetrů (4 palce) napříč a vytváří slabě modrou záři, když běží, elektrický emise pole nebo FEEP vytváří průměrný tah ekvivalentní síle jednoho padajícího vlasu. Jeho rozsah tahu a ovladatelnost jsou však mnohem lepší než silnější trysky a budou důležité pro budoucí vesmírnou misi, která otestuje Einsteinovu obecnou teorii relativity.
"Většina pohonných systémů se používá k získání vozidla z bodu A do bodu B," vysvětlil Davide Nicolini z oddělení vědeckých projektů agentury, který má na starosti výzkum motorů. "Ale s FEEP je cílem udržet kosmickou loď v pevné poloze, kompenzující i ty nejmenší síly, které ji narušují, s přesností, kterou se nemůže vyrovnat žádná jiná konstrukce motoru."
Sledování toho, jak se objekty chovají, když jsou odděleny od všech vnějších vlivů, je dlouhodobou ambicí fyziků, ale nelze ji provést v gravitačním poli Země. Takže příští desetiletí mise nazvaná LISA Pathfinder (kosmická laserová interferometrická kosmická anténa) bude létat 1,5 milionu km (900 000 mil) na jeden z lagrangiánských bodů, L-1. Tam se gravitace Slunce a Země navzájem ruší, takže lze přesně sledovat chování dvojice volně se pohybujících testovacích objektů.
K úplnému oddělení experimentu od zbytku Vesmíru však zbývá ještě několik překážek, které je třeba překonat, zejména mírný, ale trvalý tlak samotného slunečního světla. To je místo, kde FEEP přichází. Funguje na stejném základním principu jako ostatní iontové motory létající na palubě ESA SMART-1 Moon Mission a další kosmické lodi: použití elektrického pole slouží k urychlení elektricky nabitých atomů (známých jako ionty), čímž se vytvoří tah .
Ale zatímco tah ostatních iontových motorů je měřen v milinewtonech, výkon FEEP je hodnocen z hlediska micronewtonů - jednotka tisíckrát menší. Motor má rozsah tahu 0,1 - 150 mikronůwtonů, s rozlišovací schopností lepší než 0,1 mikronewtonů v časové odezvě jedna pětina sekundy (190 milisekund) nebo lepší.
Motor používá jako hnací látku cesium na bázi tekutého kovu. Kapilárním působením - jevem spojeným s povrchovým napětím - cesium protéká mezi dvojicí kovových povrchů, které končí štěrbinou ostrou jako břitva. Cesium zůstává v ústí štěrbiny, dokud se nevytvoří elektrické pole. To způsobí, že se v tekutém kovu vytvoří malé kužely, které nabijí atomy, které střílí z jejich konců, aby vytvořily tah.
Pro LISA Pathfinder bude použito dvanáct thrusterů. Ve spolupráci s dalším pohonným systémem navrženým NASA by měly trysky poskytovat směrové řízení nejméně 100krát přesnější než jakákoli jiná kosmická loď dříve; na miliontinu milimetru.
LISA zahrnuje tři satelity až do vzdálenosti pěti milionů km (tři miliony mil) propojené lasery obíhající kolem Slunce. Cílem je odhalit vlnky v prostoru a čase známé jako gravitační vlny, předpovídané Einsteinovou teorií obecné relativity, ale dosud nedetekované. Vlny by způsobily malé odchylky ve vzdálenosti měřené mezi satelity.
Motor byl testován minulý měsíc a jakmile jsou testy analyzovány a koncept je prokázán, technologie FEEP byla vyčleněna pro celou řadu dalších misí, včetně přesného formování létání pro astronomii, pozorování Země a satelitů bez přetažení pro mapové variace. v zemské gravitaci.
Zdroj: ESA
