Neue Space-Engine konnte verwandeln interplanetaren Entdecker winzige CubeSats

Beabsichtigen die Forscher eine winzige Raumschiff zur Erdumlaufbahn starten und darüber hinaus innerhalb der nächsten 18 Monate in eine wichtige Bewährungsprobe des neuen Antriebs-Technologie, die helfen könnte Senkung der Kosten für Planetenerkundung um den Faktor 1.000.

Die Wissenschaftler und Ingenieure entwickeln ein neues Plasma-Antriebssystem für ultrasmall CubeSats konzipiert. Wenn alles gut geht, sie sagen, kann es eine Leben-Erkennung-Mission zu Ozean beherbergen Jupitermond Europa oder andere faszinierende Welten für weniger als $ 1 Million in einer nicht allzu fernen Zukunft starten möglich.

"Wir wollen neue Missionen zu ermöglichen, die jetzt über $ 1 Milliarde oder vielleicht $ 500 Millionen Kosten – um zu gehen, zum Beispiel, erkunden die Monde von Jupiter und Saturn,", sagte Projektleiter Ben Longmier, ein Plasmaphysiker und Assistant Professor an der University of Michigan. [6 vielversprechende Plätze nach außerirdischen Lebensformen im Sonnensystem]

Um den Ball ins Rollen, startete Longmier und sein Team eine Crowdfunding-Kampagne auf der Website Kickstarter Donnerstag (4. Juli). Sie hoffen auf ein Minimum von $200.000 bis spätestens 5. Aug., erhöhen die Miniatur-Thruster auf seiner Jungfernfahrt Raum Reise Loft ausreichen sollte.

Miniatur-Thruster-Technologie

CubeSats sind billig und winzige Raumschiff, die nur 11 Pfund (5 Kilogramm) oder so wiegen. Zur Zeit sind sie in der Regel beschränkt auf die Umlaufbahn der Erde, wo sie umkreisen passiv bis ihre Umlaufbahnen Verfall und sterben einen feurigen Tod in der Atmosphäre des Planeten.

Aber das neue Antriebssystem, die das Team der CubeSat Ambipolar Thruster oder die Katze nennt – könnte sich ändern, alle, dass solche Zwerg Raumschiff in verwandeln interplanetare Sonden, Longmier und seine Kollegen sagen.

Katze ist ein Plasma-Motor, erzeugen Schub durch die Beschleunigung von überhitztem ionisiertes Gas aus einer Auslaßkammer. Der CAT-Thruster durch Sonnenkollektoren gespeist, und Permanentmagneten führt das Plasma aus der Rückseite des Raumschiffs.

Katze ist im Konzept ähnlich wie der Ion-Motor, der Raumsonde Dawn treibt die Protoplanet Vesta seit mehr als einem Jahr umkreist und ist nun auf dem Weg nach Ceres, der größte Körper im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter zu studieren. Über lange Zeiträume hinweg können solche Triebwerke beschleunigen Raumschiff auf höhere Geschwindigkeiten als typische chemische Raketen erreichen können.

Aber mit Katze, muss alles auf die Mikroebene arbeiten. Der Thruster und Energiesystemen wiegt weniger als 1 Pfund (0,5 kg), während die Versorgung mit Treibstoff – wahrscheinlich Jod oder Wasser, obwohl viele verschiedene Stoffe verwendet werden könnte — werden gedeckelt bei ca. 5,5 Pfund (2,5 kg), sagte der Forscher. [Galerie: das Sonnensystem Deep-Space-Sonden]

Die meisten CAT-Komponenten gebaut und einzeln getestet wurden, und das Team macht gute Fortschritte bei der Einbindung in ein einheitliches im großen und ganzen Forscher sagten.

"Die Hürden, die jetzt vorhanden sind unsere neu gestalteten Thruster aufstehen und laufen. Wir denken, dass wir etwa drei Wochen aus, "Longmier sagte SPACE.com. "Wir sind wirklich Art von hochfahren und full Tilt Poker jetzt schlagen."

Umlaufbahn der Erde und darüber hinaus

Das Hauptziel der neuen Katze Kickstarter-Kampagne ist es, genug Geld, um Raum-der Motor in der Erdumlaufbahn Test erhöhen. Das Team plant, seine erste Sonde innerhalb der nächsten 18 Monate zu starten wenn es vielleicht möglich, noch schneller den Weg zu bringen, sagte Longmier.

Das Team plant, die Jungfernfahrt CAT ausgestatteten Sonde aus in den Weltraum sowie schicken – nicht den ganzen Weg zu Europa oder Saturns Geysir spuckt Mond Enceladus, aber weit genug, Katzenauge Fähigkeiten zu demonstrieren.

"Unser Ziel ist es aus der Erdumlaufbahn und erweist sich die Gemeinschaft, die dieses Ding funktioniert," sagte Longmier. "Wenn es funktioniert, ist es viel einfacher zu bekommen Finanzierung und Zuschüsse im herkömmlichen Sinne zu schreiben."

Erhöhung von $200.000 sollte all dies möglich machen, während der Sitzung weitere Finanzierung Meilensteine werden Peugeots CAT anzugehen, "Streck Ziele." " Wenn der Kickstarter-Kampagne $500.000 Netze, beispielsweise das Team wird beschleunigte seine Reise in den Weltraum durch den Kauf einer Markteinführung erhöhen $900.000 ermöglichen eine zwei-CubeSat "space Race" Umlaufbahn der Erde zu entkommen.

Longmier und seine Kern-Team an der University of Michigan arbeiten mit Experten bei einer Vielzahl von Institutionen, darunter drei verschiedene Zentren der NASA-Ames Research Center in Moffett Field, Kalifornien, das Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien, und Glenn Research Center in Cleveland, Ohio.

Der Asteroid-Bergbauunternehmen planetarischen Ressourcen ist ein weiterer Partner. Der Milliardär unterstützt das Unternehmen Google Execs Larry Page und Eric Schmidt bei seiner Investoren zählt, ist möglicherweise mit CAT ausgestatteten Sonden aus nächster Nähe Asteroid Aufklärung auf die billige Tour zu tun interessiert Longmier sagte.

"Das ist Art kommen wir — senden, dass kleine Raumschiff heraus als Scout, ein Funkfeuer Radiotag gehen," sagte er.

Asteroiden-tagging ist nur eine von vielen möglichen Anwendungen für die Technologie, sagen CAT-Team-Mitglieder. Eine Flotte von CAT-powered CubeSats könnte auch bieten billigeren globale Internet-Zugang, zum Beispiel, oder untersuchen die Auswirkungen der Sonneneruptionen auf der Erde Nachbarschaft helfen Wissenschaftlern besser zu verstehen und vorherzusagen Weltraumwetter.

Und dann gibt es der Verlockungen der Montage abgespeckte, $ 1 Million Leben-Erkennung Missionen zu Europa, Enceladus oder andere faszinierende und entlegenes Welten. Solche Bemühungen bald, dank CAT, die Effizienzsteigerung von Solarzellen, die abnehmende Größe der Mikroprozessoren und anderen technologischen Weiterentwicklungen möglich sein können, sagte Longmier.

"Ich denke, wir haben die Möglichkeit – zum ersten Mal, mehr oder weniger, in der Geschichte — zu gehen und sehen, ob wir diese Entdeckungen des Lebens innerhalb unseres Sonnensystems zu machen" Longmier sagte. "Nicht nur anschauen, aber gehen und Sensoren, in-situ Messungen durch die Schwaden von Enceladus mit kleinen Raumschiff fliegen zu tun. "Wir denken, wir können dies in relativ naher Zukunft."

Erfahren Sie mehr über die CAT-Motor und Kickstarter-Kampagne finden Sie auf:

Dieser Geschichte wurde zur Verfügung gestellt von SPACE.com, eine Schwester Website zu LiveScience. Mike Wall auf Twitter folgen @michaeldwall und Google + . Folgen Sie uns @Spacedotcom, Facebook oder Google +. Ursprünglich veröffentlicht am SPACE.com.