Elektrisk fremdrift med høy effekt - High Power Electric Propulsion
High Power Electric Propulsion ( HiPEP ) er en variant av ion thruster for bruk i atom elektriske fremdrifts anvendelser. Den ble testet i bakken i 2003 av NASA og var ment for bruk på Jupiter Icy Moons Orbiter , som ble kansellert i 2005.
Teori
Den HiPEP thrusteren skiller seg fra tidligere ionemotor fordi de xenon- ionene blir produsert ved hjelp av en kombinasjon av mikrobølge og magnetiske felt. Ioniseringen oppnås gjennom en prosess kalt Electron Cyclotron Resonance (ECR). I ECR, det lille antallet frie elektroner som er til stede i nøytral gass, gyrate rundt de statiske magnetfeltlinjene. Den injiserte mikrobølgefrekvensen er satt til å matche denne gyrofrekvensen, og en resonans er etablert. Energi overføres fra den høyre polariserte delen av mikrobølgeovnen til elektronene. Denne energien overføres deretter til bulkgassen / plasmaet via de sjeldne - men likevel viktige - kollisjonene mellom elektroner og nøytrale. Under disse kollisjonene kan elektroner slås fri fra nøytralene og danne ion-elektronpar. Prosessen er et svært effektivt middel for å skape et plasma i gasser med lav tetthet. Tidligere ble elektronene som kreves levert av en hul katode .
Spesifikasjoner
Selve thrusteren er i 20-50 kW-klassen, med en spesifikk impuls på 6000-9.000 sekunder, og en kapasitet for drivstoffkapasitet som overstiger 100 kg / kW. Målet med prosjektet, fra juni 2003, var å oppnå et teknologiredighetsnivå på 4-5 innen 2 år.
Pre-prototypen HiPEP produserte 670 mN skyvekraft ved et effektnivå på 39,3 kW ved bruk av 7,0 mg / s drivstoff som ga en spesifikk impuls på 9620 s. Nedsatt til 24,4 kW, brukte HiPEP 5,6 mg / s drivstoff som ga en spesifikk impuls på 8270 s og 460 mN skyvekraft.