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    Piccoli propulsori dimostrano una capacità necessaria per rilevare le onde gravitazionali

    Questo gruppo di quattro propulsori colloidali fa parte del Disturbance Reduction System, sviluppato dalla NASA/JPL, che contribuirà a mantenere la navicella spaziale LISA Pathfinder estremamente stabile. Credito:ESA/NASA/JPLCaltech

    Il 3 dicembre 2015, la missione LISA Pathfinder è esplosa nello spazio trasportando il sistema di propulsione spaziale più stabile mai qualificato per l'uso nello spazio. Sviluppato dalla NASA JPL, lo Space Technology 7 (ST-7) Disturbance Reduction System (DRS) è progettato per controllare la posizione del veicolo spaziale entro un milionesimo di millimetro. ST-7 DRS è costituito da gruppi di propulsori colloidali micronewton e software di controllo che risiedono su un computer dedicato. Operare, i propulsori applicano una carica elettrica a piccole goccioline di liquido e le accelerano attraverso un campo elettrico. Questa nuova tecnologia di propulsione non è mai stata utilizzata con successo nello spazio prima. ST-7 DRS fornirà impulsi di energia estremamente piccoli (da 5 a 30 micronewton di spinta) per controllare con precisione il veicolo spaziale LISA Pathfinder.

    Il controllo preciso del veicolo spaziale è fondamentale per raggiungere l'obiettivo di LISA Pathfinder:dimostrare i concetti tecnologici necessari per rilevare le onde gravitazionali a bassa frequenza. Le onde gravitazionali sono incredibilmente deboli. L'ampiezza dell'oscillazione è dell'ordine di decine di picometri (un picometro è un trilionesimo di metro), motivo per cui è fondamentale mantenere la navicella spaziale abbastanza stabile da rilevare le onde. Il LISA Pathfinder contiene due masse di prova:oggetti progettati per rispondere solo alla gravità (nella massima misura possibile). Queste masse di prova sono fatte di una miscela di oro e platino in modo che siano molto dense, ma anche non magnetico. Ciascuno pesa circa 4 libbre (2 chilogrammi) e misura 1,8 pollici (4,6 centimetri) su ciascun lato. Il veicolo spaziale LISA Pathfinder ha lo scopo di schermare le masse di prova da forze esterne in modo che seguano una traiettoria determinata solo dal campo gravitazionale locale. La forza dominante da vincere è la pressione solare, che spinge sull'astronave ed è l'equivalente di circa il peso di un granello di sabbia. Misurando con precisione la posizione delle masse di prova liberamente fluttuanti, l'ST-7 DRS utilizza i suoi propulsori "micro-razzo" per mantenere il veicolo spaziale centrato sulle masse di prova. In effetti, il veicolo spaziale vola essenzialmente in formazione con le masse di prova, utilizzando le informazioni dei sensori di bordo (fornite dal pacchetto tecnologico europeo LISA) per controllare i propulsori e mantenere le masse di prova totalmente isolate dalle forze esterne. Misurando il loro moto relativo, una missione futura potrebbe utilizzare tali masse di prova come riferimenti nella ricerca per rilevare le onde gravitazionali.

    ST-7 DRS è uno dei due sistemi di propulsione testati nella missione LISA Pathfinder (l'altro sistema è stato sviluppato dall'Agenzia spaziale europea). In caso di successo, ci sono numerosi potenziali usi per questa tecnologia in futuro. Per esempio, il sistema potrebbe essere utilizzato per stabilizzare un futuro veicolo spaziale che deve essere molto fermo per rilevare gli esopianeti. ST-7 DRS potrebbe sostituire le ruote di reazione che aiutano a controllare l'orientamento di un veicolo spaziale, riducendo la massa complessiva del veicolo spaziale. Il sistema di propulsione potrebbe anche essere utilizzato per consentire ai veicoli spaziali di volare in formazione. Per esempio, una costellazione di piccoli satelliti che volano insieme potrebbe utilizzare questi propulsori per rimanere altamente sincronizzati.

    La navicella spaziale LISA Pathfinder aiuterà a spianare la strada a una missione per rilevare le onde gravitazionali. La NASA/JPL ha sviluppato un sistema di propulsione a bordo. Credito:ESA




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