Cercetătorii de la Agenția Spațială Europeană testează ceea ce descriu drept cel mai mic, totuși cel mai precis motor controlabil construit vreodată pentru spațiu. Măsurând 10 centimetri și face o strălucire albastră slabă pe măsură ce rulează, motorul electric Emission Field, sau FEEP, produce o forță medie echivalentă cu forța unui păr care cade. Dar raza de acțiune și controlabilitatea sa sunt mult superioare celor mai puternice, și vor fi importante pentru o viitoare misiune spațială care va testa teoria generală a relativității a lui Einstein.
„Majoritatea sistemelor de propulsie sunt folosite pentru a obține un vehicul de la A la B”, a explicat Davide Nicolini, din cadrul departamentului de proiecte științifice al agenției, responsabil de cercetarea motorului. „Însă, cu FEEP, scopul este de a menține o navă spațială într-o poziție fixă, compensând chiar și cele mai mici forțe care o perturbă, cu o precizie pe care nici un alt design al motorului nu o poate corespunde.”
Vizionarea cum se comportă obiectele atunci când sunt separate de toate influențele exterioare este o ambiție de multă vreme a fizicienilor, dar nu se poate face în câmpul gravitațional al Pământului. Așadar, o misiune din următorul deceniu numită LISA Pathfinder (Antena Spațială Interferometru Laser) va zbura 1,5 milioane km (900.000 mile) către unul dintre punctele Lagrangian, L-1. Acolo, gravitațiile Soarelui și Pământului se anulează reciproc, astfel încât comportamentul unei perechi de obiecte de test plutitoare libere poate fi monitorizat cu exactitate.
Însă, pentru a îndepărta complet experimentul de restul Universului, vor mai fi depășite câteva per-turbații care trebuie depășite, în special presiunea ușoară, dar continuă, a luminii solare. Acolo intră FEEP. Acesta funcționează pe același principiu de bază ca celelalte motoare cu ioni care sunt arborate la bordul misiunii SMART-1 Moon a ESA și a altor nave spațiale: aplicarea unui câmp electric servește la accelerarea atomilor încărcați electric (cunoscuți ca ioni), producând o tracțiune .
În timp ce forța altor motoare cu ioni este măsurată în milioane de tone, performanța FEEP este evaluată în termeni de micronewton - o unitate de o mie de ori mai mică. Motorul are o rază de tracțiune de 0,1 - 150 micronewton, cu o capacitate de rezoluție mai bună decât 0,1 micronewtoni într-un răspuns în timp de o cincime de secundă (190 milisecunde) sau mai mare.
Motorul utilizează ca propulsor lichid de cesiu din metal lichid. Prin acțiunea capilară - un fenomen asociat cu tensiunea superficială - cesiu curge între o pereche de suprafețe metalice care se termină într-o fanta ascuțită. Cesiul rămâne la gura fantei până când este generat un câmp electric. Acest lucru face ca în metalul lichid să se formeze conuri minuscule care au încărcat atomi care trag din vârfurile lor pentru a crea împingere.
Doisprezece propulsoare vor fi utilizate pentru LISA Pathfinder. Lucrând împreună cu un alt sistem de propulsii proiectat de NASA, propulsoarele ar trebui să ofere un control direcțional de cel puțin 100 de ori mai precis decât orice navă spațială înainte; până la o milionime de milimetru.
LISA implică trei sateliți de până la cinci milioane de km (trei milioane de mile) între ei și legați de lasere, care orbitează pe Soare. Scopul este de a detecta ondulările în spațiu și timp cunoscute sub denumirea de valuri gravitaționale, prezise de teoria lui Einstein despre relativitatea generală, dar până acum nedetectate. Undele ar provoca mici variații ale distanței măsurate între sateliți.
Motorul a fost testat luna trecută și, odată ce testele sunt analizate și conceptul este dovedit, tehnologia FEEP a fost alocată pentru o gamă largă de alte misiuni, inclusiv formarea de precizie care zboară pentru astronomie, observarea Pământului și sateliți fără glisare pentru variații de mapare în gravitația Pământului.
Sursa: ESA
