과학자들은 달의 자연 전하를 이용하여 호버링 로버를 테스트하고 있습니다.

과학자들은 달의 자연 전하를 이용하여 비행할 수 있는 새로운 달 호버링 우주선을 개발했습니다.

고전적인 비행 접시처럼 보이는 이 장치는 달과 소행성과 같은 공기가 없는 천체에 축적되는 전기장을 이용하여 작동합니다.

매사추세츠 공과 대학의 항공 우주 엔지니어 팀은 대기 부족으로 인해 표면이 태양 복사에 직접 노출되어 전기장이 생성된다고 말합니다.

달 표면에서 표면 전하는 머리카락을 꼿꼿이 세우는 정전기와 유사한 방식으로 지구에서 3피트 이상 달의 먼지를 들어올릴 수 있을 정도로 강력합니다.

MIT 팀은 디스크 모양을 취하고 작은 이온 빔을 사용하여 탐사선을 충전하고 달 표면의 자연 전하를 증가시켜 적은 에너지로도 전력을 생성합니다.

현재로서는 개념일 뿐이며 실제 환경이 아닌 시뮬레이션에서만 테스트되었지만 예상대로 작동할 것이라고 확신합니다.

그들은 달과 소행성에 대한 미래의 임무가 이온 추진기를 사용하여 안전하게 비행하고 고르지 않고 알려지지 않은 지형을 조종하는 로버를 배치할 수 있기를 희망합니다.

고전적인 비행 접시처럼 보이는 이 장치는 달과 소행성과 같은 공기가 없는 천체에 축적되는 전기장을 이용하여 작동합니다.

작동 원리

팀의 비행 설계는 이온성 액체 이온 소스라고 하는 소형 이온 추진기의 사용을 기반으로 합니다.

이 작고 정교하게 만들어진 오리피스는 실온에서 용융염 형태의 이온성 액체가 들어 있는 탱크에 부착되어 있습니다.

전압이 가해지면 액체의 이온이 대전되어 일정한 힘으로 구멍을 통해 빔 형태로 방출됩니다.

이 간단한 모델을 기반으로 팀은 무게가 약 2파운드인 작은 탐사선이 10킬로볼트 이온 소스를 사용하여 지구에서 약 1센티미터 떨어진 프시케(Psyche)만큼 큰 소행성에서 날 수 있다고 예측했습니다.

달에서 비슷한 발사를 하려면 로버 자체에 50kV 소스가 필요합니다.

작은 이온빔의 사용은 차량과 지면 사이에 상대적으로 큰 반발력을 생성하도록 설계된 질량 효과를 생성합니다.

첫 번째 타당성 연구에서 팀은 이온 부스트가 달이나 프시케만큼 큰 소행성에서 2파운드짜리 우주선을 발사할 수 있을 만큼 충분히 강력할 수 있음을 발견했습니다.

“우리는 이것을 일본 우주국의 하야부사 임무처럼 사용할 생각입니다.”라고 MIT 항공우주학과 대학원생인 올리버 지아 리차드(Oliver Jia Richards)가 말했습니다.

그 우주선은 작은 소행성 주위를 돌며 표면에 작은 차량을 배치했습니다. 마찬가지로, 우리는 미래의 임무가 달과 다른 소행성 표면을 탐사하기 위해 작은 호버링 차량을 보낼 수 있다고 믿습니다.

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그들이 사용한 추진기는 이온성 액체가 들어 있는 탱크에 부착된 작은 마이크로 노즐인 상징적인 액체 이온 소스로 알려져 있습니다.

이 액체는 실온에서 용융염의 형태로 전압이 인가되면 액체 이온을 충전하고 구멍을 통해 빔을 방출합니다.

Paolo Lozano가 이끄는 이 작업은 작은 위성을 우주로 추진하기 위해 이온 추진기를 개발하는 것을 지켜본 팀의 이전 작업을 기반으로 합니다.

그는 이것이 달 표면 전하 상승이 달 먼지에 미치는 영향에 대한 다른 연구에 적용할 수 있는지 알아보기로 결정했습니다.

과학자들은 달에 떠 있는 새로운 우주선을 개발했으며 달의 자연 전하를 이용하여 비행할 수 있을 것이라고 말합니다.

과학자들은 달에 떠 있는 새로운 우주선을 개발했으며 달의 자연 전하를 이용하여 비행할 수 있을 것이라고 말합니다.

그는 이온 추진 로버가 달과 더 큰 소행성을 비행하기에 충분한 정전기적 반발력을 발생시킬 수 있는지 알고 싶었습니다.

그들은 스스로 차량을 충전하기 위해 이온 추진제를 장착한 작은 디스크 모양의 로버를 모델링하는 것으로 시작했습니다.

그런 다음 그들은 전면에서 음전하를 띤 이온의 추력 빔을 방출하여 달의 양전하와 유사한 양전하를 주었습니다.

저자는 이것이 차를 땅에서 떼어내기에 충분하지 않다는 것을 발견했습니다.

그런 다음 우리는 정상적인 충전을 완료하기 위해 화물을 수면으로 옮기면 어떻게 될까요? Jia Richards가 설명했습니다.

작은 이온빔의 사용은 차량과 지면 사이에 상대적으로 큰 반발력을 생성하도록 설계된 질량 효과를 생성합니다.

작은 이온빔의 사용은 차량과 지면 사이에 상대적으로 큰 반발력을 생성하도록 설계된 질량 효과를 생성합니다.

테스트 방법

아이디어를 테스트하기 위해 팀은 처음에 차량만 충전할 수 있는 이온 추진기가 있는 작은 디스크 모양의 로버를 설계했습니다.

그들은 차량에서 음전하를 띤 이온을 방출하는 추진기를 모델링하여 양전하를 띤 달 표면과 유사한 양전하를 차량에 효과적으로 제공했습니다.

그러나 그들은 이것이 차를 땅에서 내리기에 충분하지 않다는 것을 발견했습니다.

“그런 다음 우리는 자연 전하를 보충하기 위해 전하를 표면으로 옮기면 어떻게 될까요?”라고 생각했습니다. Jia Richards는 말합니다.

추가 추진기를 지면으로 향하게 하고 양이온을 방출하여 표면 전하를 증폭함으로써 팀은 부스트가 로버에 대해 더 큰 힘을 생성하여 로버를 지면에서 들어 올리기에 충분하다고 결론지었습니다.

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그들은 시나리오의 간단한 수학적 모델을 개발했고 원칙적으로 작동할 수 있음을 발견했습니다.

그들은 지구에 다른 추력을 지시하여 표면에서 이미 이용 가능한 전하를 증폭시키기 위해 양이온을 방출했습니다.

그들은 이 부스트가 로버에 대해 더 큰 전체 힘을 생성하여 결국 로버를 땅에서 떨어뜨릴 만큼 충분히 생성할 것이라고 믿었습니다.

수학적으로 그들은 이것이 실제로 효과가 있다는 것을 발견했습니다. 달 표면에서 2파운드의 작은 탐사선이 필요하며 지구에서 약 3인치 높이까지 올라갈 수 있습니다.

Psyche와 같은 소행성에서는 10kV 이온 소스가 필요하지만 달에서 이를 수행하려면 50kV가 필요합니다.

Lozano는 “이런 종류의 이온 설계는 매우 적은 에너지를 사용하여 많은 전압을 생성합니다. 필요한 에너지가 매우 적으며 거의 ​​무료로 수행할 수 있습니다.”라고 덧붙였습니다.

그런 다음 팀은 실제 사례를 만들어 무게가 60g에 불과하고 보통 손바닥만한 크기의 작은 육각형 테스트 자동차를 만들었습니다.

하나는 위를 가리키고 네 개는 아래를 가리키는 이온 임펄스가 주어졌습니다. 그런 다음 그들은 스프링에 매달린 알루미늄 데크에 차를 걸었습니다.

전체 설정은 달과 소행성의 공기 없는 환경을 시뮬레이션하기 위해 진공 챔버 내에 보관됩니다.

그들은 추진기의 다른 전압을 사용하여 결과적인 힘을 측정하여 차량이 스스로 들어올릴 수 있는 높이를 계산했습니다.

그들은 그들의 실험이 그들의 수학적 모델과 일치한다는 것을 발견하고 프시케와 달이 미래에 비행 차량을 호스팅할 수 있다고 믿습니다.

“원칙적으로 더 나은 위치에서 우리는 훨씬 더 높은 고도까지 올라갈 수 있습니다.”라고 Lozano는 말했습니다.

“부양하는 로버를 사용하면 바퀴나 움직이는 부품에 대해 걱정할 필요가 없습니다.”라고 Lozano는 말합니다.

소행성의 지형은 매우 고르지 않을 수 있으며, 로버를 띄울 수 있는 제어된 메커니즘이 있는 한, 물리적으로 소행성을 피하지 않고도 매우 험준하고 탐험되지 않은 지형을 통과할 수 있습니다.

결과는 파일에 나타납니다 우주선 및 로켓 잡지.

NASA는 Artemis 임무의 일환으로 2024년에 첫 여성과 다음 남성을 달에 착륙시킬 예정입니다.

아르테미스는 그리스 신화에 나오는 달의 여신이자 아폴론의 쌍둥이 자매다.

첫 번째 여성과 다음 남성을 포함하여 2024년까지 우주비행사들이 달 표면으로 돌아오는 것을 보게 될 달로 돌아가는 경로를 구현하기 위해 NASA에서 선택했습니다.

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우주국은 이 식민지가 새로운 과학적 발견을 밝히고 새로운 기술 개발을 선보이며 민간 기업이 달 경제를 건설할 수 있는 기반을 마련하기를 희망합니다.

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