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Space72

Gridded ion thruster gridded ion thruster는 현재 가장 많이 쓰이는 이온 엔진 종류 중 하나임. Gridded ion thruster는 수은이나 세슘, 제논같은 추진체에 전자를 부딫혀서 플라즈마로 만든 다음 추진체를 +와 -를 띠는 두 개의 망으로 가속시킴. 대단한 원리는 아니고 그냥 망 사이에 큰 전압을 걸어줘서 가속시키는 거임. 추진체에 부딫히게 할 고속 전자는 계속 바뀌는 자기장을 걸어주거나 마이크로파를 가해주면 생김. 이미 이온화가 된 세슘 이온과 전자가 부딫혀서 중성화되지 않게 자기장으로 전자들을 벽 쪽으로 처리해주면 됨. 첫 번째 격자는 +극 격자이고 두번째 격자는 -극 격자인데 이온이 +극 격자에 들어가서 -격자 방향으로 가속되고, -격자가 전자가 빠져나가는 걸 막아줌. 격자의 가속된 이온이 격자.. 2021. 10. 18.
열핵-전기 로켓 열핵 로켓의 높은 가속력과 이온 엔진의 높은 ISP 모두를 장점으로 갖는 로켓을 만들 수 있음. 열핵 로켓의 한계 열핵 로켓(NTR)은 추진체를 핵연료로 가열함. 온도가 더 높을수록 추진체가 더 빠르게 팽창하므로 더 빠른 배출 속력을 낼 수 있음. 그래서 열핵 로켓들은 온도를 물질이 견딜 수 있는 한계까지 몰아붙임. Project Rover(https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19920005899.pdf) 에서 2750K까지 올라가는 로켓을 만들었음. 이 온도는 수소 분자를 수소 원자로 분해하기에는 충분하지 않은 온도임. 그래서 최종적으로 얻은 배출 속력(비추력) 은 8.86km/s임. Project Timberwind(https://apps... 2021. 10. 9.
우주선 인공중력장치 유형 1. 엔진이 우주선과 같이 회전하는 유형 엔진의 추력 조절로 천천히 회전해서 밯향을 바꿀 수 있음. 장점: 원자로 반대편에 거주시설이 있어서 중성자 방호가 잘 됨. 움직이는 부분이 없어서 안전함. 메가와트급 전력이나 유체가 더 안전하게 이동할 수 있음. 원자로에 인공 중력을 줄 수 있어서 원자로를 중력이 가해지는 환경에서 전력을 생산할 수 있음. ex) 원자로 제어봉을 중력으로 떨어뜨리기만 해도 작동 정지 가능함. 단점: 우주선 제어가 힘듬. 방향 회전 시 세차운동이 일어나서 우주선이 롤링함 http://www.artificial-gravity.com/NASA-JSC-EX-02-50.pdf 라디에이터가 중력 환경에서 작동해야 함. ex) 라디에이터가 더 강하게 만들어져야 함. 승무원이 출입하거나 도킹하기.. 2021. 10. 2.
우주 쓰레기 추진 로켓 http://arxiv.org/abs/1511.07246 Debris Engine: A Potential Thruster for Space Debris Removal We present a design concept for a space engine that can continuously remove the orbit debris by using the debris as a propellant. Space robotic cleaner is adopted to capture the targeting debris and to transfer them into the engine. Debris with larger size arxiv.org https://www.technologyreview.com/s/544.. 2021. 9. 20.
우주에서의 입자빔 part2 입자빔 세부 설계 입자가속기 무게의 대부분은 RF 증폭기 + 냉각기가 차지함. (https://www.princeton.edu/~ota/disk2/1988/8837/883708.PDF) SRF가속기에서 사용하는 RF 증폭기는 반도체 소자로도 만들 수 있음. 대표적인 예시가 VASIMR로켓에 사용하는 RF 증폭기임. (http://adastrarocket.com/Lenny-JPC-AIAA-2009-5362-577.pdf) 반도체 소자는 98% 효율로 작동하고 에너지 밀도는 2KW/kg임. 그러나 주파수가 늘어날수록 효율이 떨어지고 무게도 더 무거움. 가벼운 원소를 가속하기 위해서는 높은 주파수가 필요함. 교류 신호는 다른 방법으로도 만들 수 있음 높은 주파수를 얻으려면 마그네트론 같은 진공관도 사용할 수 .. 2021. 9. 18.
오리온 우주선 지표면에서 안전?하게 발사하기 지구 자기장을 이용해서 발사하면 됨 예전에 스타피시 프라임이란 우주 핵실험이 있었는데 방사성 물질이 지구 자기장에 갇혀서 수십년간 지구 주위를 떠돌던 적도 있는데 극지방에서 쏘면 그걸 다 심우주로 날릴 수 있음 이게 방사성 물질이 잡히는 구간임 이 사진은 발사 위치에 따라 방사성 물질이 얼마나 남아있는지 표시한 거 당연히 1단은 화학 로켓을 써서 대기권을 탈출하고 대기권 이후로 오리온 엔진을 가동함 http://www.projectrho.com/public_html/rocket/enginelist3.php#orionimpact Engine List 3 - Atomic Rockets Abstract Excluding speculations about future breakthrough discoveries.. 2021. 9. 7.
우주에서의 입자빔 part1 1. 일단 이 글은 삼부작이 될 거임 2. toughsf에 있는 글을 기반으로 몇 가지 보완해서 쓰는 거임 입자 빔이 에너지를 전송하거나 우주선을 추진하거나 적의 장갑을 뚫는 방법은 레이저와 비슷하지만 효율성 같은 측면이 조금씩 다름. 입자빔은 전자, 양성자, 이온, 중성 원자 흐름이 높은 속도로 가속된 상태임. 입자빔은 LHC 같은 곳에서도 쓰이고 주로 양성자나 전자를 사용하지만, 납이나 우라늄 같은 중이온도 쓰임. 1980년대에는 SDI 프로젝트에서 주목 받음. 입자가속기를 탑재한 로켓이 여러 고도에서의 성능을 테스트하기 위해 발사되기도 함.(https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a338597.pdf) 입자빔은 속도가 빛의 속도에 가까울 정도로(0.9C) 매우 빠.. 2021. 8. 29.
궤도 대기 수집기 궤도 연료 재보급 궤도 연료 재보급은 우주선이 궤도에 올라가면 연료를 다시 충전시켜주는 거임. 우주선을 발사할 때 우주선+빈 연료통만 발사하는 게 모든 연료를 가지고 가는 것보다 더 가벼워서 로켓의 크기를 줄일 수 있기 때문에 궤도 연료 재보급은 많이 연구되고 있음. 스페이스 X 스타십이라던가. 그런데 지구에서 연료를 쏘아올리는 건 연료를 절약할 수는 있지만 지나치게 비효율적이기 때문에 달이나 소행성에서 채굴하는 게 더 효율적임. 이번에는 대기에서 연료를 채집하는 걸 적어보겠음. 로켓 방정식 극복하기 로켓방정식에 따르면 DeltaV(로켓의 최대 속력) = 배출 속력* ln(로켓 전체 질량 / 로켓 공중량) 이고 질량비(로켓 전체 질량 / 로켓 공중량) = e^(DeltaV / 배출 속력) 임. 지구 표면.. 2021. 8. 14.
핵 광자 로켓 핵 광자 로켓은 상대론적 속도를 낼 수 있어서 항성 간 여행을 가능하게 해 주는 로켓 중 하나임. 그러나 요즘엔 유명하지 않고 잘 알려지지도 않았음. 유명하지 않은 데에는 다 이유가 있음. 항성 간 여행 항성 간 여행과 행성 간 여행은 완전히 다름. 거리도 수만 배 이상 떨어져 있기 때문에 필요한 속도가 훨씬 높아서 요구되는 추진 방식이 다름. 로봇 탐사선은 도달하는 데 걸리는 시간이 길어도 되지만, 인간은 여행이 짧을수록 좋아할 것임. 여행 시간이 길수록 기술적인 문제와 윤리적인 문제들이 많이 생김. 세대 우주선을 만들기 힘든 이유이기도 함. 가장 가까운 별까지 가는 데 20년이 걸리려면 대략 0.21C의 속력으로 이동해야 하고 감속까지 고려하면 0.42C만큼의 연료를 가져가야 함. 로켓은 우주를 여행.. 2021. 8. 7.

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