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ThermaSat 衛星蒸汽動力+ Steampunk+HI-POWER
2021-11-28 13:07:16 *
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作者 主題: ThermaSat 衛星蒸汽動力+ Steampunk+HI-POWER  (閱讀 862 次)
peter
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文章: 40683



« 於: 2020-12-31 13:39:08 »

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 ThermaSat 衛星蒸汽動力
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NASA測試蒸汽動力
2019-08-12

OCSD立方體衛星,利用水產生蒸汽以獲得推進力
 水不含有任何揮發性化學物質,也就避免了發射時的爆炸風險。此外,水的分子量較低,也很容易轉化為蒸汽。

一些研究機構正為立方體衛星研發蒸汽推進技術。普渡大學2017年製造的一個立方體衛星原型就是一個特別有發展前景的例子。這款衛星的四個推進器只需要幾茶匙水,便可獲得足夠的驅動力。

 
原文網址:https://kknews.cc/science/5rl3e48.html  

https://kknews.cc/zh-tw/science/5rl3e48.html
« 最後編輯時間: 2021-01-06 21:16:26 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #1 於: 2020-12-31 13:39:23 »



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https://www.universetoday.com/149426/a-steampunk-engine-to-solve-your-satellite-woes/


 Thanks to Howe Industries and a breakthrough engine design (known as the ThermaSat) that utilizes steam to generate propulsion, all of that could change very soon.
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« 回覆文章 #2 於: 2020-12-31 13:40:28 »


水等離子推進(water plasma propulsion)
https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=17&topic=26937.0
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« 回覆文章 #3 於: 2020-12-31 13:54:12 »

Hi power rover
https://youtu.be/l4o8Aj0SjPQ

High Irradiance Peltier Operated Tungsten Exo-Reflector (HI-POWER)

Peltier cooler   珀尔帖效应冷却器是一种固态冷却装置,使用电能利用塞贝克效应产生温差。本项目提出的想法是一种先进的珀尔帖冷却器,通过在装置埋入少量发射射线的放射性同位素来电离原子并增加电导率,这种冷却器性能得到了极大的提高。这使得现有热管理技术的能力得到了极大的提高。 

这项任务的提议是创建一个漫游飞行器,使用极地冷却器和钨屏蔽,使其具备在白天充足的阳光下探索水星的能力。这个被称为高辐射半导体操作钨外反射器(HIPOWER)的增强防护罩将通过反射和热管理相结合的方式来保护探测器。初始模型预测,当辐照度为10,000 W / ㎡时,使用 POLAR 冷却器,探测器的温度可以维持在300K 左右。这一概念将通过以下三个目标进行评估: 1)计算建模 POLAR 单元——使用 COMSOL 多物理有限元建模程序,将建立一个数据库,以预测不同情况下不同材料的性能。2)辐射场测试-一个正常工作的珀尔帖冷却器将在堪萨斯州立大学建造并插入到测试反应堆中。硼将用作 α 源的替代品,因为当它暴露在热中子下时会产生阿尔法粒子。3)漫游飞行器设计-Howe Industries将设计一个漫游飞行器能够监测水星表面,收集科学数据,并保持在轨操作温度。这次飞行任务不仅将收集关于离太阳最近的行星的重要信息,而且证明热管理技术已经发展到甚至可以探索最极端热环境的程度。这种冷却系统的开发可用于许多飞行任务,也可用于保持计算机部件在太空中的冷却,长时间保持推进剂低温,或为其他应用生产液氮。




 高辐射半导体操作钨外反射器
 =>  NIAC https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=28101.0

https://wemp.app/posts/76935ddb-5f1b-4cd0-8ee6-e7b8a8f5e371

« 最後編輯時間: 2020-12-31 13:57:00 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #4 於: 2021-01-06 21:14:33 »

https://newatlas.com/space/thermasat-steam-powered-cubesat-propulsion/

ThermaSat全新设计通过蒸汽喷射推动CubeSats

  https://www.cnbeta.com/articles/science/1074513.htm

Howe Industries向美国国家科学基金会(NSF)提交了一份用于推进CubeSats的太阳能蒸汽火箭发动机的设计方案。由于只有两个运动部件,ThermaSat发动机使用一个热冷凝器将蒸馏水迅速沸腾至超热蒸汽。

CubeSats由每边4英寸(10厘米)的标准立方体单元组成,它拥有通过拥一系列小型、简单、可快速、廉价部署的航天器取代大型、复杂的航天器来彻底改变卫星运行方式的潜在可能性。

然而它们的小尺寸也意味着在设计上需要权衡。更大的卫星可以携带数年甚至数十年的推进剂以保持在空间站上或根据需要改变轨道,但CubeSats没有足够的空间留给推进器,更不用说运行它们的推进剂和动力系统了。更糟糕的是,CubeSats通常跟火箭的主要有效载荷一起进入轨道,这意味着它们必须避免易燃、易爆、加压或有毒的推进器燃料。

这是不幸的,因为大多数CubeSats都部署在近地轨道上,这意味着如果没有推进器它们的轨道就会迅速衰减并在大气层中烧毁。这限制了微型宇宙飞船的用途,尽管CubeSats通常被设计成建造和发射都很便宜,但实际上成本仍在增加。

为了解决这个问题,Howe Industries正在开发ThermaSat--一个可以安装在CubeSats其中一面的单独模块。其原理非常简单:水被加热到变成蒸汽然而由此产生推力,这在公元一世纪就已经被亚历山大英雄证明了。
这项技术实施难点是在没有锅炉、没有内部电源或大型太阳反射器来提供热量的情况下产生蒸汽。相反,ThermaSat会用比反射器更少的表面积集中阳光并通过一个相当聪明的热电容储存热量。

ThermaSat项目的研发工程师Jack Miller指出:“该系统的核心是由相变材料制成的独特热电容,它可以集中和存储暴露表面20平方英寸(129平方厘米)的太阳热量。通过使用光子晶体和金色镜子的组合,完全惰性电容达到1052 K(779°C)的气泡工作温度,由此带来的特定能量跟锂离子电池相当,但它并没有爆炸的可能性。而安装在侧面的太阳能电池板用于机电设备、备用加热和有效载荷的电力储备。”

据Howe Industries介绍,ThermaSat重5.4磅(2.4千克),这其中包含一个标准的推进剂负载--2.2磅(1千克)的蒸馏水,并由两颗0.07平方英尺(2000立方厘米)CubeSats单元(2U)组成,但它也可以采用一个--或四个单元配置。这些推进器可以为多达16颗CubeSat单元的宇宙飞船提供动力。当水变成蒸汽时,它会产生1.02牛的推力和203秒的比冲量。这足以让一颗CubeSat在近地轨道上运行五年以上或在极近地轨道上运行几个月而不是几周。

此外,ThermaSat还为CubeSat、提供了改变轨道的能力,并且可以非常隐蔽地改变轨道,这是因为水蒸气是无法检测到的。这意味着航天器可以编队队形、根据指令脱离轨道以及避免跟其他卫星相撞。

作为第一阶段小企业创新研究(SBIR)拨款的一部分,Howe Industries已经为NHS开发出了这种设计,现在它希望在轨道测试飞行之前能在第二阶段拨款下建造出原型机。
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