Sistema de Propulsión Monopropelente Verde Impulsivo Modular (MIMPS-G): Para CubeSats en LEO y hacia la Luna
Autores: Nosseir, Ahmed E. S.; Cervone, Angelo; Pasini, Angelo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Sistema de Propulsión Monopropelente Verde Impulsivo Modular (MIMPS-G): Para CubeSats en LEO y hacia la Luna
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Propelentes verdes
Propulsión espacial de alto rendimiento
Monopropelentes
Sistemas de propulsión líquida modulares
CubeSats
Capacidades impulsivas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los propulsores verdes se consideran actualmente una tecnología habilitadora que está revolucionando el desarrollo de propulsión espacial de alto rendimiento, especialmente para naves espaciales de pequeño tamaño. Las misiones espaciales modernas, ya sea en LEO o interplanetarias, requieren capacidades de empuje y de impulso relativamente altas para proporcionar un mejor control sobre la nave espacial y para superar los crecientes desafíos, particularmente relacionados con la congestión en LEO y los requisitos de maniobras orbitales de aplicaciones espaciales modernas. Los monopropulsores verdes están ganando impulso en el diseño y desarrollo de sistemas de propulsión líquida pequeños y modulares, especialmente para CubeSats, debido a sus favorables propiedades termo-físicas y rendimiento relativamente alto en comparación con los propulsores gaseosos, y quizás una gestión más sencilla en comparación con los bipropulsores. En consecuencia, se propone un novedoso sistema de propulsión modular de alto empuje y de impulso con monopropulsor verde con un ciclo de alimentación de micro bomba eléctrica. MIMPS-G500mN está diseñado para ser capaz de entregar 0.5 N de empuje y ofrece un impulso total teórico de 850 a 1350 N s por 1U y >3000 N s por 2U dependiendo del monopropulsor quemado, lo que lo convierte en un candidato para varios satélites LEO así como para futuras misiones a la Luna. El monopropulsor verde ASCENT (anteriormente AF-M315E), así como alternativas basadas en HAN y ADN (es decir, HNP225 y LMP-103S) fueron propuestas en el diseño preliminar y análisis del sistema. El artículo presentará los monopropulsores verdes más avanzados en la clase de Líquidos Iónicos Energéticos (EIL) y un estudio comparativo para los propulsores propuestos. Se discutirá en detalle el análisis y diseño del MIMPS-G500mN, y el artículo concluirá con una encuesta de mercado sobre sistemas de propulsión de monopropulsores verdes para pequeños satélites y propulsores comerciales disponibles en el mercado.
Descripción
Los propulsores verdes se consideran actualmente una tecnología habilitadora que está revolucionando el desarrollo de propulsión espacial de alto rendimiento, especialmente para naves espaciales de pequeño tamaño. Las misiones espaciales modernas, ya sea en LEO o interplanetarias, requieren capacidades de empuje y de impulso relativamente altas para proporcionar un mejor control sobre la nave espacial y para superar los crecientes desafíos, particularmente relacionados con la congestión en LEO y los requisitos de maniobras orbitales de aplicaciones espaciales modernas. Los monopropulsores verdes están ganando impulso en el diseño y desarrollo de sistemas de propulsión líquida pequeños y modulares, especialmente para CubeSats, debido a sus favorables propiedades termo-físicas y rendimiento relativamente alto en comparación con los propulsores gaseosos, y quizás una gestión más sencilla en comparación con los bipropulsores. En consecuencia, se propone un novedoso sistema de propulsión modular de alto empuje y de impulso con monopropulsor verde con un ciclo de alimentación de micro bomba eléctrica. MIMPS-G500mN está diseñado para ser capaz de entregar 0.5 N de empuje y ofrece un impulso total teórico de 850 a 1350 N s por 1U y >3000 N s por 2U dependiendo del monopropulsor quemado, lo que lo convierte en un candidato para varios satélites LEO así como para futuras misiones a la Luna. El monopropulsor verde ASCENT (anteriormente AF-M315E), así como alternativas basadas en HAN y ADN (es decir, HNP225 y LMP-103S) fueron propuestas en el diseño preliminar y análisis del sistema. El artículo presentará los monopropulsores verdes más avanzados en la clase de Líquidos Iónicos Energéticos (EIL) y un estudio comparativo para los propulsores propuestos. Se discutirá en detalle el análisis y diseño del MIMPS-G500mN, y el artículo concluirá con una encuesta de mercado sobre sistemas de propulsión de monopropulsores verdes para pequeños satélites y propulsores comerciales disponibles en el mercado.