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デュアルステージ4グリッド（DS4G）は、欧州宇宙機関[1]がオーストラリア国立大学[2 ]と共同で開発した静電イオンスラスタの設計です。この設計は、イオンビームを加速するために4グリッドメカニズムを使用する制御熱核融合炉実験からD.ファーンによって導き出されました。
直径わずか 0.2 m の 4 グリッドイオンスラスタは、250 kW の電力を吸収すると予測されています。そのエネルギー入力率で、スラスタは 2.5 Nの推力を生成できます。キセノン推進剤を使用した場合、比推力(燃料効率の指標) は、排気速度 210 km/s で 19,300 s に達する可能性があります。 [3]達成可能な電力密度と推力密度により、現在のイオンスラスタの電力吸収は 100 kW をはるかに超えるレベルにまで大幅に拡張されます。これらの特性により、並外れた高速を実現できるイオンスラスタの開発が促進されます。[3]
電力要件
VASIMRなどのスラスタコンセプトと同様に、2段4グリッドイオンスラスタは、主に動作に必要な電源によって制限されます。たとえば、太陽電池パネルが250kW以上を供給する場合、太陽電池アレイのサイズは国際宇宙ステーションの太陽電池パネルのサイズを超えます。スターリング放射性同位元素発生器で250kWを供給するには、約17トンのプルトニウム238が必要になり（2013年時点での米国の備蓄は20kg以下でした[4]）、そのため原子核熱反応炉が必要になります。
提案された実験と行われたテスト
比較
参照
参考文献
- ^ 「デュアルステージグリッドイオンスラスタ（DS4G）」。ESA先進コンセプトチーム - 先進推進。2006年3月3日。
- ^ 「デュアルステージ4グリッドスラスタ（アーカイブ）」。ANUプラズマ＆流体センター。
- ^ ab [1] 革新的な2段4グリッドイオンスラスタコンセプト - 理論と実験結果
- ^ Mosher, Dave. 「NASAのプルトニウム問題で深宇宙探査が終焉する可能性」Wired . 2013年9月20日閲覧。
- ^ Deep Space One ミッションにおける NSTAR イオン推進システムの飛行性能。航空宇宙会議議事録。IEEExplore。2000 年。doi :10.1109/AERO.2000.878373。
- ^ Glover, Tim W.; Chang Diaz, Franklin R.; Squire, Jared P.; Jacobsen, Verlin; Chavers, D. Gregory; Carter, Mark D. 「VASIMR の主な結果と現在の目的」(PDF)。
- ^ Cassady, Leonard D.; Longmier, Benjamin W.; Olsen, Chris S.; Ballenger, Maxwell G.; McCaskill, Greg E.; Ilin, Andrew V.; Carter, Mark D.; Gloverk, Tim W.; Squire, Jared P.; Chang, Franklin R.; Bering, III, Edgar A. (2010 年 7 月 28 日)。「VASIMR R パフォーマンス結果」( PDF)。www.adastra.com 。
- ^ 「Vasimr VX 200、フルパワー効率のマイルストーンを達成」。spacefellowship.com 。 2021年5月13日閲覧。
- ^ 「ESAとオーストラリアのチームが宇宙推進技術の画期的進歩を実現」cordis.europa.eu 2006年1月18日。
- ^ 質量を光子に完全に変換する仮想装置。光子は、目的の推力ベクトルと反平行になるように完全に整列して放出されます。これは、搭載燃料とロケットの原理に厳密に依存する推進力の理論上の上限を表します。