الدفع الكهربائي للمركبات الفضائية


يشمل الدفع الكهربائي للمركبات الفضائية أنظمة الدفع التي تستخدم الطاقة الكهربائية لتسريع وقذف الوقود ، مولدةً قوة دفع عبر المجالات الكهربائية أو المغناطيسية . وتتمثل ميزتها الرئيسية على الصواريخ الكيميائية في دافعها النوعي الأعلى بكثير ، ما يعني كفاءة أكبر في استخدام الوقود، إلا أن الطاقة الكهربائية المحدودة المتاحة على متن المركبات الفضائية تُنتج قوة دفع أقل بكثير، مما يجعل الدفع الكهربائي غير مناسب للإطلاق من سطح الأرض، وأكثر ملاءمة للمناورات الفضائية طويلة الأمد. [ 1 ] : 8 [ 2 ] : 6
تشمل العائلات الرئيسية لأنظمة الدفع الكهربائي للمركبات الفضائية أجهزة كهروستاتيكية مثل محركات الأيونات الشبكية ، ومحركات هول ، ومحركات الغرويات ؛ وأجهزة كهرومغناطيسية مثل محركات البلازما النبضية ، ومحركات البلازما المغناطيسية الديناميكية ، ومحركات الحث النبضية ؛ وأجهزة كهروحرارية مثل محركات المقاومة النفاثة ومحركات القوس النفاثة . [ 3 ] : 1-8. وتُشكل محركات الأيونات ذات الترددات الراديوية ومحركات الرنين السيكلوتروني الإلكتروني فئة فرعية أخرى تتجنب التلامس المباشر بين الأقطاب الكهربائية وبلازما الوقود. [ 4 ] : 2 [ 5 ] : 40
تعود مفاهيم الدفع الكهربائي إلى كتابات كونستانتين تسيولكوفسكي عام 1911 وبراءة اختراع روبرت هـ. جودارد للمسرع الكهروستاتيكي عام 1917، مع بناء فالنتين غلوشكو أول محرك دفع مختبري في مختبر ديناميكا الغاز عام 1933. [ 1 ] : 4، 8، 11. تم تشغيل أول محرك كهربائي في الفضاء على متن SERT-1 عام 1964، ودخلت محركات الدفع ذات تأثير هول الخدمة التشغيلية على متن مركبة الفضاء السوفيتية ميتيور في سبعينيات القرن العشرين. [ 6 ] : 1، 4 [ 7 ] : 2-3. بعد الحرب الباردة ، تمكن الباحثون الغربيون من الوصول المباشر إلى تكنولوجيا محركات الدفع السوفيتية ذات تأثير هول، وبحلول أواخر التسعينيات، دخل الدفع الكهربائي الخدمة الروتينية للأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة للأرض التجارية والدفع الأساسي في الفضاء السحيق مع ديب سبيس 1 . [ 8 ] : 1 [ 9 ] تشمل الإنجازات اللاحقة مدارات داون حول فيستا وسيريس باستخدام الدفع الأيوني ، ونظام الدفع الأيوني الشبكي عالي الأداء لمركبة بيبى كولومبو ، والاستخدام الأول لمحركات هول في الفضاء بين الكواكب بواسطة مركبة سايكي . [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
الخلفية والتاريخ

هيمنت تقنية الصواريخ التقليدية على أنظمة الدفع في مجال الطيران والفضاء خلال القرنين العشرين والحادي والعشرين. [ 13 ] تحقق الصواريخ التقليدية حركتها عن طريق قذف كتلة، غالباً ما تكون ناتجة عن احتراق الوقود الكيميائي لتوليد قوة الدفع وفقاً لقانون نيوتن الثالث ، وهو ما يُعرف بإطلاق الصاروخ المصحوب بلهب ودخان متفجرين . [ 14 ] : 5-6 تطورت أنظمة الدفع الكهربائي كمسار موازٍ لأنظمة دفع المركبات الفضائية، مع التركيز على الطرق الكهربائية والكهروستاتيكية لتسريع الوقود بدلاً من الاعتماد فقط على الاحتراق الكيميائي. [ 1 ] : 8
من عام 1900 إلى عام 1950

ظهرت بوادر الدفع الكهربائي في أوائل القرن العشرين. وقد نشر كونستانتين تسيولكوفسكي، في كتاباته عام 1911، بيانًا مبكرًا للفكرة الأساسية للدفع الكهربائي: استخدام الكهرباء لزيادة سرعة الجسيمات المقذوفة. كتب تسيولكوفسكي: [ 1 ] : 4
من الممكن أن نستخدم الكهرباء مع مرور الوقت لإنتاج سرعة كبيرة للجسيمات المقذوفة من جهاز صاروخي.
يعود العمل المبكر على التسارع الكهروستاتيكي إلى روبرت هـ. جودارد ، الذي وصف إدغار شويري طلب براءة اختراعه لعام 1917 (الذي مُنح عام 1920) في مجلة الدفع والطاقة بأنه أول مسرع أيوني كهروستاتيكي موثق مُصمم للدفع. [ 1 ] : 8 في مخطوطته لعامي 1918-1919 بعنوان "لكل من يقرأ من أجل البناء" ، ناقش يوري كوندراتيوك الدفع الكهربائي في سياق أشعة الكاثود ووصف قوة الدفع الناتجة عن تفريغ الجسيمات المادية كهربائيًا ودفعها، إلى جانب رسم تخطيطي أشار إليه شويري بأنه قد يكون "أول تصور لمحرك دفع غرواني ". [ 1 ] : 10 عرّف كتاب هيرمان أوبرث الصادر عام 1929 بعنوان "طرق إلى الملاحة الفضائية" ، بحسب تقييم إدغار شويري ، "للمرة الأولى علنًا وبشكل لا لبس فيه" أن مفاهيم الدفع ذات الصلة كانت "مسعى جادًا وجديرًا بالاهتمام في علم الملاحة الفضائية". [ 1 ] : 11
خلال فترة ما بين الحربين العالميتين، بدأت الأبحاث المبكرة في مجال الدفع الكهربائي بالانتقال من الجانب النظري إلى الجانب العملي. انضم فالنتين غلوشكو إلى مختبر ديناميكا الغازات في لينينغراد عام ١٩٢٩، وبحلول عام ١٩٣٣، قام مع فريق العمل بتطوير نموذج أولي لمحرك دفع كهربائي، وهو نهج كهروحراري مصمم لدفع المركبات الفضائية. [ ١ ] : ١١ ويُرجح أن هذا الجهاز كان أول محرك دفع كهربائي يُدرس على منصة اختبار، وأول محرك دفع كهروحراري يُبنى على الإطلاق. [ ١ ] : ١١-١٢
بحسب شويري، ركزت الأبحاث والتجارب المبكرة في مجال الدفع الكهربائي بشكل أساسي على المفاهيم الكهروستاتيكية، لكن أول محرك دفع كهربائي مختبري كان كهروحراريًا، وكان أول محرك دفع كهربائي يُستخدم في الفضاء جهازًا يعتمد في معظمه على البلازما النبضية الكهرومغناطيسية. [ 1 ] : 8 بعد ثلاثينيات القرن العشرين، شهدت أبحاث الدفع الكهربائي ركودًا في النشاط المنشور للجمهور لأكثر من عقد من الزمان خلال الحرب العالمية الثانية وبعدها . [ 1 ] : 12
شهدت فترة ما بعد الحرب اهتمامًا مؤسسيًا متزايدًا بالدفع الكهربائي ضمن برامج البحث العسكرية والمدنية على حد سواء. وكان أول ظهور واضح لهذه المفاهيم في الأدبيات العلمية المفتوحة بعد الحرب في ديسمبر 1945، في مجلة الجمعية الأمريكية للصواريخ ، حيث صاغ هربرت راد مصطلح " الصاروخ الأيوني " لأول مرة. [ 1 ] : 12 [ 15 ] : 28-29. وفي عام 1947 في فورت بليس ، شجع فيرنر فون براون إرنست ستوهلينغر على دراسة أفكاره حول دفع المركبات الفضائية، قائلاً له: "لن أتفاجأ إطلاقًا إذا سافرنا يومًا ما إلى المريخ كهربائيًا!". [ 1 ] : 13
الستينيات - السبعينيات
خلال الستينيات والسبعينيات من القرن العشرين، نضجت تقنيات الدفع الكهربائي والكهرومغناطيسي تجريبياً، حيث حلقت بعض الأنظمة في أدوار تشغيلية محدودة. [ 3 ] : 1-2 [ 14 ] : 10-11، 623. وتوسعت أبحاث الدفع الكهربائي خلال هذه الفترة لتشمل بلداناً متعددة وبيئات مؤسسية متنوعة.

في ألمانيا الغربية ، استمر تطوير الدفع الكهربائي أيضًا منذ عام 1960 في معاهد المركز الألماني لأبحاث الفضاء (DLR) في شتوتغارت وبراونشفايغ ، وفي جامعة غيسن . [ 5 ] : 37 في غيسن، بدأ فريق هورست لوب بتطوير محركات الدفع الأيوني بترددات الراديو من نوع RIT، والتي تستخدم مجالات ترددات الراديو بدلًا من الأقطاب الكهربائية لتأيين الوقود، بدءًا من التصميم والنموذج المختبري والاختبارات الأولى لمحرك RIT-10؛ وتم تحسين النموذج الأولي خلال الستينيات، ثم نُقل إلى الصناعة للتأهيل في عام 1970. [ 5 ] : 41 وقد وجّه مرسوم صادر عن اللجنة المركزية ومجلس الوزراء في يونيو 1960 (رقم 715-296)، والذي رُفعت عنه السرية بعد الحقبة السوفيتية، بتطوير "محركات الصواريخ الكهربائية الفضائية". [ 16 ] : 1-2 وشمل ذلك محركات الدفع الأيونية والبلازمية الكهربائية ذات دافع نوعي مستهدف يتراوح بين 5000 و10000 ثانية، وهو مقياس لكفاءة الوقود، مع إسناد العمل إلى مكتب التصميم OKB-1 ومعهد كورتشاتوف ومكاتب أخرى محددة كجزء من خطة أوسع لتطوير الفضاء في الاتحاد السوفيتي للفترة 1960-1967 . [ 16 ] : 27 [ 14 ] : 50 وفي عام 1964، نشر إرنست ستوهلينغر كتاب "الدفع الأيوني لرحلات الفضاء" ، الذي وصفه شويري بأنه أول كتاب شامل عن تكنولوجيا الصواريخ الكهربائية، مما يمثل انتقال هذا المجال إلى تخصص هندسي جاد. [ 17 ] : 2-3
في 20 يوليو 1964، تم اختبار محركين أيونيين كهرساكنين في الفضاء ضمن اختبار الصاروخ الكهربائي الفضائي (SERT I)، وقد أنتج محرك قصف الإلكترونات بالزئبق قوة دفع أثناء الطيران. [ 2 ] : 13 كانت SERT I أول مركبة فضائية تستخدم الدفع الكهربائي؛ حيث عمل محركها الأيوني الذي يعمل بقصف الإلكترونات بالزئبق ، والذي يؤين بخار الزئبق بقصفه بالإلكترونات ثم يُسرّع الأيونات الناتجة كهربائيًا، لمدة 31 دقيقة، ليصبح أول محرك كهربائي يعمل في الفضاء. [ 6 ] : 1، 4 أشار تقريرٌ صادرٌ عن مركز لويس للأبحاث التابع لناسا عام 1966 إلى أنه لا يُتوقع أن تُقلع المركبات الفضائية ذات الدفع الكهربائي، التي كانت قيد الدراسة آنذاك، من الأرض، وبالتالي ستحتاج إلى إطلاقها إلى مدار الأرض بواسطة صواريخ كيميائية قبل بدء التشغيل بقوة دفع منخفضة. [ 2 ] : 6 مثّلت مهمة Zond 2 إلى المريخ من الاتحاد السوفيتي في 30 نوفمبر 1964 أول استخدام للدفع الكهربائي على الكواكب. [ 3 ] : 1 بعد تجربة زوند 2، نُقل تطوير دافع البلازما النبضي من معهد كورتشاتوف إلى مكتب تصميم فاكيل ، الذي حلّق بوحدة الدفع النبضي "غلوبوس" التابعة له في عام 1968. [ 7 ] : 2 [ 18 ] : 1 وكان اختبار الصاروخ الكهربائي الفضائي الثاني (SERT II)، الذي أُطلق في 3 فبراير 1970، أول عملية تشغيل طويلة الأمد لمحركات الدفع الأيونية في الفضاء؛ إذ تراكمت لدى محركي قصف الإلكترونات بالزئبق مدة تشغيل متواصلة تزيد عن 5 أشهر و3.5 أشهر على التوالي، وبعد عمليات إعادة تشغيل متقطعة، سجل أحد المحركات أكثر من 11 عامًا من التشغيل الإجمالي حتى عام 1981. [ 19 ]
إلى جانب تطوير محركات الأيونات، كان هناك خط بحثي متميز في مجال الدوافع الكهرومغناطيسية يتقدم في الاتحاد السوفيتي. في ستينيات القرن العشرين، اقترح أ. إ. موروزوف دافع البلازما الثابت (SPT)، وهو جهاز يعمل بتأثير هول لتسريع الوقود المتأين باستخدام مجالات كهربائية ومغناطيسية متعامدة. [ 20 ] : 19 [ 7 ] : 3 وفي غضون عقود، حلّق المئات منها في الفضاء. [ 7 ] : 2، 6
أُجري أول اختبار لنظام الدفع التصحيحي (SPT) في المدار على متن مركبة فضائية من طراز ميتيور عام 1972، واستمر تشغيل وحدات الدفع التصحيحي في مهمات ميتيور اللاحقة حتى عام 1980. [ 7 ] : 2-3
ثمانينيات القرن العشرين
دخلت أنظمة الدفع الكهروحرارية التجارية الخدمة التشغيلية للأقمار الصناعية خلال هذه الفترة. وبدأت محركات الهيدرازين المقاومة ، وهي محركات دفع كهربائية تسخن الوقود قبل إطلاقه، العمل التجاري في الحفاظ على الموقع المداري الثابت بالنسبة للأرض في اتجاه الشمال والجنوب ، وذلك مع القمر الصناعي إنتلسات 5 في عام 1980. [ 21 ] : 688-689
التسعينيات

أدى انتهاء الحرب الباردة إلى إتاحة الوصول إلى تكنولوجيا الدفع الكهربائي السوفيتية التي كانت محظورة سابقًا. سافر متخصصون أمريكيون في مجال الدفع الكهربائي إلى روسيا عام 1991 لتقييم محرك الدفع الكهربائي الروسي SPT-100 في معهد البحوث العلمية للعمليات الحرارية في موسكو وفي فاكيل بكالينينغراد باستخدام أجهزة قياس أمريكية. [ 8 ] : 1 وذكر تقرير بروفي اللاحق الصادر عن مختبر الدفع النفاث أن الأداء المقاس بدا قريبًا من القيم المعلنة، وأشار إلى مزاعم تفيد بأن أكثر من خمسين وحدة من محركات الدفع الكهربائي SPT ذات الطاقة المنخفضة قد تم تشغيلها بالفعل على متن مركبات فضائية روسية. [ 8 ] : 1، 4 [ 22 ] وحدد التقرير مرحلة ثانية من البرنامج يتم فيها جلب محركات الدفع إلى الولايات المتحدة لاختبارها تمهيدًا لاستخدامها المحتمل في الغرب. [ 8 ] : 1، 4 [ 23 ] : 1 وقد ساهم هذا العمل في جهود منظمة الدفاع الصاروخي الباليستي الروسية (RHETT) اللاحقة لنقل تكنولوجيا محركات الدفع الكهربائي هول نحو الاستخدام العملياتي الغربي. [ 24 ] : 1 [ 25 ]
تطورت أعمال الدفع الكهربائي على مدار العقد. وفي عام 1993، تم نشر صواريخ القوس النفاث التي تعمل بالهيدرازين على متن القمر الصناعي تيلستار 401 ، مما وسّع نطاق استخدام الدفع الكهربائي الحراري ليشمل تطبيقات تجارية عالية الأداء في الأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة للأرض. [ 26 ] : 1-3
إلى جانب هذه البرامج التجريبية، دخلت أنظمة الدفع الكهربائي الخدمة التجارية الروتينية. كما دخلت أنظمة الدفع الكهربائي التجارية عمليات الأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة للأرض الغربية في التسعينيات، حيث بدأت أقمار الاتصالات من طراز هيوز بوينغ 601HP باستخدام محركات أيونات الزينون الشبكية (XIPS) للحفاظ على موقعها في عام 1997. [ 27 ] [ 28 ] : 3 بعد الاستخدام الروسي الأولي منذ السبعينيات، بدأت وحدات SPT المؤهلة الخدمة على متن المركبات الفضائية الأمريكية والأوروبية أيضًا في التسعينيات. [ 7 ] : 2، 6 حققت برامج الدفع الكهربائي الأوروبية إنجازات مماثلة في السنوات اللاحقة. وصل خط إنتاج Gießen RIT لاحقًا إلى مرحلة التطبيق العملي على متن قمر أرتميس التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، والذي أُطلق في عام 2001، والذي حمل محركين ألمانيين من طراز RIT-10 للحفاظ على موقعه. [ 5 ] : 42 بحلول أواخر التسعينيات، كانت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) قد بدأت بالفعل في ترسيخ الدفع الكهربائي الشمسي كتقنية أساسية لبعثات الفضاء البعيدة المستقبلية من خلال القمر الصناعي SMART-1 ، الذي طُوِّر محركه النفاث من نوع PPS-1350-G Hall لاحقًا في برنامج الأقمار الصناعية Stentor التابع للمركز الوطني للدراسات الفضائية (CNES) ، وتم تكييفه من تصميم للحفاظ على الموقع في المدار الثابت بالنسبة للأرض. [ 29 ] : 50-59 [ 30 ] : 1-2 [ 31 ] : 1، 7
بحلول أواخر التسعينيات، انتقلت أنظمة الدفع الكهربائي من البرامج التجريبية والعسكرية إلى العمليات التجارية الروتينية للأقمار الصناعية، لا سيما للحفاظ على الموقع الجغرافي الثابت، ورفع المدار، والمناورات المتعلقة بالتحكم في المدار. [ 28 ] : 3 [ 27 ] [ 14 ] : 624-625. أصبحت مهمة ديب سبيس 1 أول مهمة فضائية أمريكية تستخدم دافعًا أيونيًا كوسيلة دفع أساسية حتى عام 1998، مما أثبت فعالية نظام الدفع الكهربائي الشمسي NSTAR التابع لناسا في الرحلات طويلة الأمد. [ 9 ]
القرن الحادي والعشرون

أظهر القمر الصناعي SMART-1، الذي أُطلق عام 2003، فعالية الدفع الكهربائي الشمسي الأساسي أثناء الطيران لصالح وكالة الفضاء الأوروبية، وكان يحمل نظام دافع هول الذي طُوّر في أواخر التسعينيات من القرن الماضي بناءً على أعمال أوروبية في مجال تطبيقات الدفع الكهربائي التجارية والتحضير لمهام الفضاء السحيق. [ 31 ] : 1، 7 [ 29 ] : 50-59
مع استمرار أبحاث ونشر أنظمة الدفع الكهربائي، تم إطلاق أنظمة جديدة إلى الفضاء. أطلقت وكالة استكشاف الفضاء اليابانية ( JAXA ) مركبة هايابوسا الفضائية عام 2003، مدفوعة بتقنية دافع البلازما عديم الأقطاب الكهربائية . [ 4 ] : 2 [ 32 ] : 2. وبحلول عام 2012، تم تشغيل أكثر من 270 وحدة دفع بلازما عديمة الأقطاب تعمل بتأثير هول على أكثر من 60 مركبة فضائية روسية. [ 7 ] : 2، 6. أصبحت مركبة داون التابعة لناسا أول مركبة فضائية تدور حول جرم في حزام الكويكبات الرئيسي حول فيستا عام 2011، وأول مركبة تدور حول كوكب قزم حول سيريس عام 2015. وبفضل نظام الدفع الأيوني ، أصبحت داون المركبة الفضائية الوحيدة التي دارت حول وجهتين خارج كوكب الأرض. [ 10 ] [ 33 ] شكّل كلٌّ من القمر الصناعي GOCE التابع لوكالة الفضاء الأوروبية عام 2009 [ 34 ] [ 35 ] والقمر الصناعي التجريبي فائق الانخفاض "TSUBAME" التابع لوكالة استكشاف الفضاء اليابانية (2017-2019) إنجازاتٍ بارزةً لاحقةً في مجال الدفع الكهربائي، وذلك من خلال إثبات التعويض المستمر عن السحب والعمليات فائقة الانخفاض المدعومة بمحركات أيونية في مدار أرضي منخفض للغاية . [ 36 ] [ 37 ]
شكّل إطلاق مركبة بيبى كولومبو التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ووكالة استكشاف الفضاء اليابانية (جاكسا) في عام 2018، علامة فارقة لاحقة في مجال الدفع الكهربائي الشمسي، وذلك عندما بدأ نظام الدفع الكهربائي الشمسي الخاص بها التشغيل التجريبي أثناء الطيران في نوفمبر 2018، فيما وصفته وكالة الفضاء الأوروبية بأنه أول تشغيل تجريبي لأقوى نظام دفع كهربائي وأعلى أداءً تم استخدامه في أي مهمة فضائية حتى الآن. [ 38 ] [ 11 ]
في نوفمبر 2023، أصبحت مركبة "سايكي" الفضائية أول مركبة تستخدم محركات دفع تعمل بتأثير هول في الفضاء بين الكواكب، خارج نطاق الأرض والقمر. تستخدم المركبة محركاتها الكهربائية للدفع الأساسي والتحكم في الزخم، ولا تحمل أي نظام دفع كيميائي. ومن المقرر أن تدخل مدارًا حول الكويكب (16) سايكي في عام 2029. [ 12 ]
التعريفات

يُصنَّف الدفع الكهربائي للمركبات الفضائية عمومًا حسب كيفية استخدام الطاقة الكهربائية لتسريع الوقود: فالأنظمة الكهروحرارية تُسخِّن الوقود قبل تمدده، والأنظمة الكهروستاتيكية تُسرِّع الأيونات عبر المجالات الكهربائية، والأنظمة الكهرومغناطيسية تُسرِّع البلازما من خلال تفاعل التيارات الكهربائية والمجالات المغناطيسية. [ 3 ] : 1-8 [ 14 ] : 647-649. مع مرور الوقت، رُسمت الحدود بين هذه الفئات بشكل مختلف أحيانًا في الدراسات الاستقصائية والأدبيات الخاصة بالبرامج، لا سيما بالنسبة للأجهزة التي تجمع بين أكثر من آلية تسريع واحدة. [ 1 ] : 4، 8
في أنظمة الدفع الكهربائي والكهرومغناطيسي، يُولَّد الدفع عن طريق تسريع وقذف الوقود باستخدام المجالات الكهربائية أو المغناطيسية، بدلاً من الاقتران ببيئة خارجية. [ 3 ] : 1-2، 5-8. تشمل الأمثلة محركات الأيونات الكهروستاتيكية، ومحركات الدفع بتأثير هول، ومحركات الدفع بالبلازما النبضية، ومحركات الدفع المغناطيسية البلازمية الديناميكية ، ومحركات الدفع الاستقرائية النبضية ، ومحركات الدفع الكهروحرارية، ومحركات الأيونات التي تعمل بترددات الراديو أو رنين السيكلوترون الإلكتروني. [ 3 ] : 1-8 [ 20 ] : 19-22 [ 4 ] : 2 [ 5 ] : 40
يظل قانون حفظ الزخم شرطًا أساسيًا لأن هذه الأنظمة تُغلق الزخم من خلال العادم وليس من خلال المجالات أو الوسائط الخارجية. [ 14 ] : 647-649 [ 3 ] : 1-2
الأنواع

طُرحت أو جُرِّبت مجموعة واسعة من أساليب الدفع الكهربائي. تُصنَّف أنظمة الدفع الكهربائي للمركبات الفضائية عادةً إلى أنظمة كهروحرارية، وكهروستاتيكية، وكهرومغناطيسية، وذلك وفقًا لكيفية استخدام الطاقة الكهربائية لتسخين الوقود وتأيينه وتسريعه. [ 3 ] : 1-8 [ 14 ] : 647-649 يُعدّ الدفع الكهربائي مفيدًا للغاية في المهمات التي تكون فيها كفاءة الوقود أهم من التسارع السريع. وقد استُخدم عمليًا في الحفاظ على الموقع الجغرافي الثابت، ورفع المدار، ومجسات الفضاء السحيق، والتحكم الدقيق في الوضع والموقع، وتعويض السحب في مدار الأرض. [ 14 ] : 624-625 تأتي هذه المزايا مصحوبةً بمقايضات تشغيلية: فقد تتطلب عمليات النقل ذات الدفع المنخفض أوقات مناورة أطول، وفي بعض الحالات، تغييرًا إجماليًا أكبر في السرعة (دلتا-في) مقارنةً بالمناورات الكيميائية الاندفاعية، لذا تظلّ مسارات المهمات الكيميائية-الكهربائية المُدمجة شائعةً عندما يكون وقت النقل محدودًا. [ 21 ] : 695-696 [ 14 ] : 625
مُبَرهن
لقد حققت العديد من مناهج وأنظمة الدفع الكهربائي والكهرومغناطيسي التحقق التجريبي، أو سجلاً حافلاً بالرحلات الجوية، أو تطويراً هندسياً مستداماً.
كهربائي وكهرومغناطيسي مع وقود محمول

تعتمد ثلاث عائلات من المحركات الكهرومغناطيسية، وهي محركات البلازما النبضية (PPTs) ومحركات البلازما المغناطيسية الديناميكية (MPD) ومحركات الحث النبضية (PIT)، على المجالات القوية. [ 14 ] : 647-649 [ 3 ] : 1-2 تختلف هذه العائلات الثلاث في عمرها الافتراضي وكفاءتها وقدرتها على التكيف مع الطاقة، ولكنها تشترك في مزايا مشتركة مع التسارع الكهرومغناطيسي: دافع نوعي عالٍ، ودقة مناسبة لتحديد مواقع الأقمار الصناعية، ومتانة، وقدرة عالية على معالجة الطاقة، وسهولة نسبية في التكيف على مستوى النظام مع طاقة المركبة الفضائية المتاحة. [ 3 ] : 1
تُعدّ محركات الدفع النبضي الكهرومغناطيسي (PPTs) المحركات الكهرومغناطيسية الوحيدة المستخدمة في الأقمار الصناعية العاملة. [ 3 ] : 1، 8. حلّقت محركات الدفع النبضي الكهرومغناطيسي التي تعمل بالوقود الصلب لأول مرة في الاتحاد السوفيتي عام 1964 وفي الولايات المتحدة عام 1968؛ حيث تُطلق تفريغًا كهربائيًا عبر قضيب من البوليمر الفلوري الصلب ، مما يؤدي إلى تبخير كمية صغيرة من الوقود وتسريعه بفعل قوة لورنتز. [ 3 ] : 1-2. بفضل تصميمها المدمج منخفض الطاقة والنبضي، تُعدّ هذه المحركات مناسبة لتحديد مواقع الأقمار الصناعية وتعويض مقاومة الهواء، على عكس التصاميم اللاحقة التي تعتمد على التشغيل الاستقرائي أو التشغيل المستمر. [ 3 ] : 1، 4
تُولد محركات الدفع المغناطيسية (MPDs) قوة دفع من خلال قوة لورنتز الناتجة عن تفاعل تيارات التفريغ مع المجالات المغناطيسية الذاتية أو الخارجية، وقد دُرست تطبيقاتها في رحلات الفضاء، سواءً في حالة شبه مستقرة أو مستقرة. [ 3 ] : 5 كما حلقت محركات الدفع المغناطيسية (MPDs) في الفضاء ضمن أنظمة تجريبية. [ 3 ] : 8
نشأ مفهوم محركات الدفع بالبلازما (PIT) في أواخر الستينيات، وتطور عبر تصميمات تجريبية متتالية ركزت على تحسين الأداء، وتطوير الدوائر الكهربائية، وتوافق أنواع الوقود. [ 3 ] : 7 طُوّرت محركات الدفع بالبلازما للتغلب على مشكلة التآكل وقيود العمر الافتراضي للأنظمة القائمة على الأقطاب الكهربائية، وذلك عن طريق توليد تيارات بلازما من خلال مجالات مغناطيسية متغيرة مع الزمن، وتسريع الوقود المحايد دون تلامس مادي بين الموصلات والبلازما. [ 3 ] : 8 لم يُجرّب أي نظام دفع بالبلازما في الفضاء، لكن هذه الفئة من المحركات لا تزال تحظى باهتمام كبير لتحقيق كفاءة عالية في الدفع لفترات طويلة مع الحد الأدنى من تدهور المواد، لا سيما في المهمات التي تتطلب مرونة في اختيار الوقود وتقليل مخاطر التلوث. [ 3 ] : 7
تستخدم محركات الدفع بالرنين السيكلوتروني الإلكتروني (ECR) ظاهرة الرنين السيكلوتروني الإلكتروني ، حيث تنقل الموجات الميكروية الطاقة إلى الإلكترونات التي تدور حلزونيًا في مجال مغناطيسي، لتأيين وتسريع وقود غازي (عادةً الزينون)، لا سيما في بيئات الغلاف الأيوني أو على ارتفاعات عالية. وقد حلقت محركات ECR التي تستخدم الرنين السيكلوتروني الإلكتروني مع تفريغ الموجات الميكروية في الفضاء، وأبرزها نظام محرك الأيونات μ10 في مهمتي هايابوسا وهايابوسا 2 التابعتين لوكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) لاستكشاف الكويكبات. [ 4 ] : 2 [ 32 ] : 2
تعمل محركات البلازما الثابتة (SPT)، والتي تسمى أيضًا محركات تأثير هول، على تسريع الوقود المتأين (عادةً الزينون ) باستخدام مجالات كهربائية ومغناطيسية متعامدة وتيار إلكتروني دائري. [ 20 ] : 19-22 تم اقتراح هذا المفهوم من قبل أ. إ. موروزوف في أوائل الستينيات، وقدمت ورقة بحثية نُشرت عام 1968 حول الموصلية بالقرب من الجدار في البلازما الممغنطة بشدة أساسًا نظريًا رئيسيًا لفيزياء قناة التفريغ. [ 20 ] : 19 تم اختبار أول محرك بلازما ثابت في الفضاء على متن مركبة فضائية من طراز ميتيور أُطلقت في ديسمبر 1971، مع إجراء عمليات إطلاق مدارية بين فبراير ويونيو 1972؛ تم تشغيل وحدات الدفع التصحيحية اللاحقة في مهمات ميتيور اللاحقة حتى عام 1980. [ 7 ] : 3 وبحلول عام 2012، تم تشغيل أكثر من 270 محرك دفع من طراز SPD-70 وSPD-100 على أكثر من 60 مركبة فضائية روسية، وبدءًا من تسعينيات القرن الماضي، دخلت وحدات SPT المؤهلة الخدمة على متن مركبات فضائية أمريكية وأوروبية أيضًا. [ 7 ] : 2
استخدم خط إنتاج Gießen RIT تفريغ زينون بترددات الراديو وبدون أقطاب كهربائية، وهو تصميم وصفه لوب بأنه يتجنب التآكل المرتبط بالأقطاب الكهربائية مع توفير كفاءة عالية وسرعة عادم عالية. [ 5 ] : 40
التطوير والاختبار

هذه مفاهيم قيد التطوير الهندسي النشط أو الاختبار والتي تعمل على تكييف مبادئ الدفع الكهربائي أو الكهرومغناطيسي لأنظمة تشغيل جديدة.
الدفع الكهربائي المُستمد من البيئة
الدفع الكهربائي بالتنفس الجوي هو مفهوم تقوم فيه المركبة الفضائية بجمع جزيئات الغلاف الجوي المتبقية في مدار أرضي منخفض جدًا، وتأيينها، وتسريعها كهرومغناطيسيًا بدلًا من حمل كل الوقود على متنها. وقد وُصف عرضٌ تقنيٌّ أجرته وكالة الفضاء الأوروبية عام 2018 بأنه أول تشغيل لمحرك دفع كهربائي يعمل بالتنفس الجوي باستخدام جزيئات الغلاف الجوي المجمعة كوقود، ولكن لم يُجرَ أي تشغيل لنظام مماثل في الفضاء حتى الآن. [ 39 ]
سبقت الإنجازات التشغيلية ذات الصلة في المدار الأرضي المنخفض جدًا مفاهيمَ التنفس الحقيقي للغلاف الجوي. فقد أصبح مستكشف مجال الجاذبية ودوران المحيطات في الحالة المستقرة (GOCE) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، والذي أُطلق في 17 مارس 2009، أول مهمة على الإطلاق تحلق دون مقاومة في مدار أرضي منخفض باستخدام نظام دفع كهربائي يعوض باستمرار مقاومة الغلاف الجوي . [ 34 ] [ 35 ] أما قمر الاختبار فائق الانخفاض للارتفاع (SLATS) "تسوبامي" التابع لوكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA)، والذي أُطلق في 23 ديسمبر 2017، فقد انتقل إلى عمليات الحفاظ على المدار باستخدام محرك أيوني في أبريل 2019، وأثبت لاحقًا قدرته على الحفاظ على ستة ارتفاعات مدارية تتراوح بين 271.1 و181.1 كيلومترًا، مما يؤكد صحة عمليات رصد الأرض في المدارات فائقة الانخفاض. [ 36 ] [ 37 ]
معالم مختارة
يلخص الجدول التالي الأنظمة المختارة والمعالم الرئيسية للمهمة في مجال الدفع الكهربائي للمركبات الفضائية، بما في ذلك التطبيقات التي أثبتت فعاليتها في الرحلات الفضائية والمفاهيم التطويرية التي تمت مناقشتها في هذه المقالة.
| النظام / المرحلة الرئيسية | اِختِصاص | أول استخدام تم عرضه | تاريخ | المركبة / المهمة | نضج | ملاحظات |
|---|---|---|---|---|---|---|
| دافع كهروحراري | فضاء | أول محرك دفع كهربائي تم بناؤه واختباره على منصة مخصصة لمحركات الدفع | 1933 | نموذج أولي لمختبر ديناميكيات الغاز ( فالنتين غلوشكو ) | تم اختباره على أرض الواقع | يحمل وقودًا دافعًا؛ أول محرك دفع كهربائي تمت دراسته على حامل. [ 1 ] : 11-12 |
| محرك أيوني كهروستاتيكي | فضاء | أول مركبة فضائية تعمل بالدفع الكهربائي؛ محرك قصف إلكتروني بالزئبق استمر لمدة 31 دقيقة | 1964 | SERT I ( ناسا ) | تشغيلي | كان يحمل وقودًا دافعًا؛ أول محرك كهربائي يعمل في الفضاء. [ 6 ] : 1، 4 [ 2 ] : 13 |
| دافع البلازما النبضي (PPT) | فضاء | أول محرك دفع كهرومغناطيسي يُطلق في الفضاء؛ أول استخدام للدفع الكهربائي على الكواكب | 1964 | زوند 2 (الاتحاد السوفيتي، مهمة المريخ) | تشغيلي | كانت تحمل وقودًا دافعًا؛ كما حلقت طائرات الدفع ذات الوقود الصلب في الولايات المتحدة عام 1968. [ 3 ] : 1-2 |
| دافع حثي نبضي (PIT) | فضاء | ركزت التصاميم التجريبية المتتالية من MkI إلى MkVI على تحسين الأداء وتوافق الوقود الدافع | 1968 | سلسلة مختبرات PIT MkI–MkVI | تم اختباره على أرض الواقع | يحمل وقودًا دافعًا؛ طُوِّر للتغلب على حدود تآكل الأقطاب الكهربائية في أجهزة قياس الضغط النبضي وأجهزة قياس الضغط النبضي؛ لم يُجرَ أي طيران حتى الآن. [ 3 ] : 7-8 |
| محرك أيوني كهرساكن (طويل الأمد) | فضاء | أول عملية تشغيل طويلة الأمد لمحرك دفع أيوني في الفضاء؛ تم تسجيل تشغيل محرك واحد لأكثر من 11 عامًا من إجمالي التشغيل | 1970 | SERT II ( ناسا ) | تشغيلي | تم حمل الوقود (الزئبق)؛ تراكم محركان يعملان بقصف الإلكترونات لعدة أشهر من الدفع المستمر؛ تم التحقق من صحة الدفع الأيوني طويل الأمد. [ 19 ] |
| دافع تأثير هول (SPT) | فضاء | أول اختبار لتقنية SPT في المدار؛ عمليات إطلاق تصحيحية على متن المركبة الفضائية ميتيور | 1972 | نيزك ( معهد كورشاتوف / أو كيه بي فاكيل ) | تشغيلي | الوقود المحمول (الزينون)؛ اقترحه موروزوف في أوائل الستينيات؛ تم إطلاق أكثر من 270 وحدة على متن أكثر من 60 مركبة فضائية روسية بحلول عام 2012. [ 7 ] : 2-3 |
| محرك أيوني كهرساكن (الدفع الأساسي) | فضاء | أول مهمة فضائية أمريكية تستخدم محركًا أيونيًا كوسيلة أساسية للدفع. | 1998 | ديب سبيس 1 ( ناسا ) | تشغيلي | يحمل وقودًا (زينون)؛ تم التحقق من صحة نظام الدفع الكهربائي الشمسي NSTAR في رحلات طويلة الأمد. [ 9 ] |
| محرك أيوني ECR | فضاء | نظام محرك أيوني بتفريغ الميكروويف μ10 | 2003 | هايابوسا ( جاكسا ) | تشغيلي | كانت تحمل وقودًا (زينون)؛ كما حلقت على متن هايابوسا 2 (2014). [ 4 ] : 2 [ 32 ] : 2 |
| دافع تأثير هول (الدفع الأساسي) | فضاء | أول مهمة لوكالة الفضاء الأوروبية تستخدم الدفع الكهربائي الشمسي كوسيلة دفع أساسية. | 2003 | SMART-1 ( وكالة الفضاء الأوروبية ) | تشغيلي | الوقود المحمول (الزينون)؛ محرك هول PPS-1350 -G، تم تطويره من تصاميم أوروبية للحفاظ على الموقع الجغرافي الثابت تعود إلى أواخر التسعينيات. [ 31 ] : 1، 7 [ 29 ] : 50-59 |
| الدفع الكهربائي (طيران بدون مقاومة) | فضاء | أول مهمة للطيران بدون مقاومة في مدار أرضي منخفض باستخدام الدفع الكهربائي المستمر | 2009 | GOCE ( وكالة الفضاء الأوروبية ) | تشغيلي | الوقود المحمول؛ نظام الدفع الكهربائي يعوض باستمرار مقاومة الهواء طوال المهمة. [ 34 ] [ 35 ] |
| محرك أيوني كهرساكن (وجهة مزدوجة) | فضاء | أول مركبة فضائية تدور حول وجهتين خارج كوكب الأرض؛ وأول مركبة تدور حول جرم سماوي في حزام الكويكبات، وأول مركبة تدور حول كوكب قزم | 2011 | فجر ( ناسا ) | تشغيلي | كانت تحمل وقودًا (زينون)؛ وقد مكّن الدفع الأيوني من الوصول إلى مدار فيستا (2011) وسيريس (2015). [ 10 ] [ 33 ] |
| محرك أيوني كهرساكن (عالي الأداء) | فضاء | أقوى نظام دفع كهربائي وأعلى أداءً تم استخدامه في أي مهمة فضائية وقت بدء التشغيل | 2018 | بيبي كولومبو ( وكالة الفضاء الأوروبية / جاكسا ) | تشغيلي | تم حمل الوقود؛ بدأ نظام الدفع الكهربائي الشمسي التشغيل التجريبي أثناء الطيران في نوفمبر 2018. [ 38 ] [ 11 ] |
| الدفع الكهربائي الذي يتنفس الغلاف الجوي | فضاء | أول عملية إطلاق أرضي لمحرك دفع كهربائي يعمل بالهواء (مدخل + محرك دفع)، بما في ذلك الإشعال باستخدام وقود جوي | 2018 | اختبار أرضي لبرنامج ESA TRP / Sitael RAM-EP (محاكاة لبيئة على مسافة 200 كم تقريبًا) | تم اختباره على أرض الواقع | وصفت وكالة الفضاء الأوروبية هذا بأنه أول إطلاق في العالم لمفهوم محرك دافع كهربائي يعمل بالهواء باستخدام جزيئات الغلاف الجوي المجمعة كوقود دافع. [ 39 ] |
| دافع تأثير هول (بين الكواكب) | فضاء | أول استخدام لمحركات الدفع ذات تأثير هول في الفضاء بين الكواكب | 2023 | سايكي (ناسا) | تشغيلي | تم حمل الوقود (الزينون)؛ تم تشغيل محركات هول لأول مرة في الفضاء بين الكواكب في نوفمبر 2023. [ 12 ] |
انظر أيضاً
- محرك بوسارد النفاث - طريقة مقترحة لدفع المركبات الفضائية
- التقنيات الناشئة – التكنولوجيا التي لم تتطور بشكل كامل بعد
- الدفع الميداني – مفاهيم وتقنيات الدفع
- تاريخ الطيران
- تاريخ الصواريخ
- تاريخ رحلات الفضاء
- برنامج الألفية الجديدة – مشاريع ناسا لاختبار تقنيات فضائية جديدة
- إطلاق فضائي بدون صواريخ – مفاهيم للإطلاق إلى الفضاء
- التسلسل الزمني للطيران
- الجدول الزمني لتكنولوجيا الصواريخ والقذائف
- الجدول الزمني لرحلات الفضاء
مراجع
تتضمن هذه المقالة مواد متاحة للعموم من مواقع إلكترونية أو وثائق تابعة لحكومة الولايات المتحدة .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 شويري، إدغار ي. (2004). "تاريخ نقدي للدفع الكهربائي: الخمسون عامًا الأولى (1906-1956)" (ملف PDF) . مجلة الدفع والطاقة . 20 (2): 193-203 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 4 أكتوبر 2025.
سيلاحظ القارئ قريبًا بعضًا من تقلبات هذا التطور: فبينما كانت الأفكار والتجارب الأولى المتعلقة بالدفع الكهربائي تدور جميعها تقريبًا حول الدفع الكهروستاتيكي، كان أول دافع كهربائي مختبري كهروحراريًا، وكان أول دافع كهربائي يطير في الفضاء من نوع البلازما النبضية (الكهرومغناطيسية في الغالب).
- ١ ٢ ٣ ٤ قسم الدفع الكهرومغناطيسي (يونيو ١٩٦٦). الدفع للفضاء السحيق (ملف PDF) (تقرير). كليفلاند، أوهايو: الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء ، مركز لويس للأبحاث . NASA-EP-41. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في ٧ مارس ٢٠٢٣.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 مايرز، روجر م. (فبراير 1993). الدفع الكهرومغناطيسي للمركبات الفضائية: عُرض في مؤتمر تصميم الفضاء الجوي لعام 1993، إرفاين، كاليفورنيا، 15-18 فبراير 1993 (ملف PDF) (تقرير المقاول). سلسلة تقارير مقاولي ناسا . بروك بارك، أوهايو: شركة سفيردروب للتكنولوجيا، لصالح مركز أبحاث جون إتش جلين التابع لناسا في لويس فيلد . AIAA-93-1086؛ NASA-CR-191186؛ رقم الوصول 94N26441. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 10 يونيو 2023. تم الاسترجاع في 5 يونيو 2025 .
- 1 2 3 4 5 كونينكا، هـ. (2009). نظرة عامة وحالة البحث لنظام دافع الأيونات بتفريغ الميكروويف (ملف PDF) . المؤتمر الدولي الحادي والثلاثون للدفع الكهربائي (IEPC)؛ المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية . ص 1. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 15 أبريل 2024.
محركات أيونات رنين السيكلوترون الإلكتروني عديمة الكاثود، μ10، دفعت مركبة استكشاف الكويكبات هايابوسا، التي أُطلقت في مايو 2003، والتي تركز على إثبات التقنية اللازمة لإعادة عينة من كويكب.
- 1 2 3 4 5 6 لوب، هورست (2008). "Die Gießener Ionen-Raketentriebwerke" (PDF) . Gießener Universitätsblätter هي جمعية للدفاع عن العلوم تأسست عام 1918 تابعة لجامعة جيسن . Gießener Universitätsblätter (باللغة الألمانية). 41 : 37– 46. مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 9 مارس 2026.
- 1 2 3 كاميليري، فينسنت (11 مايو 2017). الدفع الكهربائي والأقمار الصناعية الكهربائية (ملف PDF) . قسم آن وإتش جيه سميد لعلوم هندسة الطيران والفضاء ، جامعة كولورادو بولدر (تقرير). بولدر: المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 22 أبريل 2024.
لم يكن القمر الصناعي SERT 1 أول قمر صناعي كهربائي فحسب، بل كان أيضًا أول مركبة فضائية تتضمن أي نوع من أنواع الدفع الكهربائي. أُطلق القمر الصناعي SERT 1 في 20 يوليو 1964 على متن صاروخ Scout X-4.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 كوزوبسكي، كن؛ كورياكين، منظمة العفو الدولية؛ موراشكو ، VM (10 ديسمبر 2012). "تاريخ محركات البلازما الفضائية وتطبيقاتها في روسيا والولايات المتحدة وأوروبا" [ تاريخ محركات البلازما الثابتة الفضائية وتطبيقاتها في روسيا والولايات المتحدة وأوروبا ] (PDF) . ترودي ماي (بالروسية) (60). مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 9 مارس 2026.
- ١ ٢ ٣ ٤ بروفي، جون ر. (١٥ مارس ١٩٩٢). تقييم دافع البلازما الثابت في روسيا (ملف PDF) (تقرير موجز). مختبر الدفع النفاث . منشور JPL رقم ٩٢-٤؛ NASA-CR-١٩٢٨٢٣. مؤرشف من الأصل في ٢٧ فبراير ٢٠٢٦. تم الاطلاع عليه في ٩ مارس ٢٠٢٦.
قام فريق من متخصصي الدفع الكهربائي من مختبرات الحكومة الأمريكية بتقييم أداء دافع بلازما ثابت (SPT) بقدرة ١.٣٥ كيلوواط تجريبيًا في معهد البحوث العلمية للعمليات الحرارية في موسكو وفي مؤسسة "فاكيل" في كالينينغراد، روسيا.
- 1 2 3 أريغي، روبرت س. (18 ديسمبر 2019). "تاريخ ناسا: مهمة الفضاء العميق 1 تؤكد جدوى محركات الدفع الأيونية" . ناسا . مؤرشف من الأصل في 28 فبراير 2025.
- 1 2 3 "الفجر" . مختبر الدفع النفاث . ناسا .
- 1 2 3 "محركات دفع زرقاء كهربائية تدفع مركبة بيبى كولومبو إلى عطارد" . وكالة الفضاء الأوروبية . 16 نوفمبر 2018. مؤرشف من الأصل في 4 يوليو 2025. تم الاطلاع عليه في 13 مارس 2026 .
- 1 2 3 أوه، ديفيد ي.؛ ألونج، نورا؛ بيرستو، سارة هـ.؛ بيسواس، أبهيجيت؛ تشيسكو، كارل؛ جوبيل، دان م.؛ إمكين، ترافيس؛ نا-ناكورنبانوم، آرثر؛ نيكولاس، أوستن؛ سنايدر، جون ستيفن؛ جونسون، إيان؛ لينجي، بول؛ لورد، بيتر؛ مالون، شين؛ بيركل، زاك (يناير 2026). "إطلاق وفحص أولي لمركبة الفضاء سايكي" . مجلة المركبات الفضائية والصواريخ . 63 (1): 262-276 . doi : 10.2514/1.A36329 . ISSN 0022-4650 .
- ↑ "نبذة تاريخية عن الصواريخ" . مركز أبحاث جون إتش جلين التابع لوكالة ناسا في لويس فيلد . مؤرشف من الأصل في 30 سبتمبر 2025.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ساتون، جورج ب.؛ بيبلارز، أوسكار (2017). عناصر الدفع الصاروخي (PDF) (الطبعة التاسعة ). وايلي . رقم ISBN 978-1-118-75365-1تمت أرشفة هذا الملف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 12 يونيو 2022.
- ↑ راد، هربرت (ديسمبر 1945). "دراسة استقصائية للمشاكل المكانية: بعض الحلول المبدئية في السفر إلى الفضاء" . مجلة الجمعية الأمريكية للصواريخ (64). المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية : 28-29 . doi : 10.2514/8.4064 .
- 1 2 "Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР №715-296" [ مرسوم اللجنة المركزية ومجلس الوزراء رقم 715-296 ] (PDF) (بالروسية). 23 يونيو 1960 مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 13 يوليو 2017.
- ↑ شويري، إدغار ي. (سبتمبر 2025). تاريخ نقدي للدفع الكهربائي: الجزء الثاني: 1957-1979 (ملف PDF) . المؤتمر الدولي التاسع والثلاثون للدفع الكهربائي. إمبريال كوليدج لندن : جمعية الدفع الصاروخي الكهربائي. IEPC-2025-723. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 4 فبراير 2026.
- ^ كازييف ، مينيسوتا (10 ديسمبر 2012). "Импульсные плазменные двигатели в России" [ دفاعات البلازما النبضية في روسيا ] (PDF) . ترودي ماي (بالروسية) (60): 1. مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 22 نوفمبر 2024.
- 1 2 أريغي، روبرت س. (11 أبريل 2024). "مهمة ناسا SERT II: 'قصة نجاح فضائية حقيقية'"" . ناسا . مؤرشف من الأصل في 11 أبريل 2024. تم الاسترجاع في 11 مارس 2026 .
- 1 2 3 4 موروزوف، آي آي (1968). "تأثير حقيقي على البلازما الممغنطة جيدًا" [ تأثير الموصلية القريبة من الجدار في البلازما الممغنطة جيدًا ] (PDF) . Prikladnaya Mekhanika i Tekhnicheskaya Fizika (بالروسية) (3): 19– 22. مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 27 مايو 2024
. الحقيقة هي أنه في نهاية المطاف، يمكن أن تكون ملتزمًا إلى حد ما. كما هو الحال مع النظام، على سبيل المثال، homopollar، а таке коробчатые и hollovские ускоritели (ترجمة: ومع ذلك، هناك فئة من أنظمة البلازما التي يمكن فيها تفسير الموصلية الشاذة، جزئيًا على الأقل، بشكل مختلف. وتشمل هذه الأنظمة، على سبيل المثال، التفريغ المتجانس، بالإضافة إلى المسرعات من النوع الصندوقي ومسرعات هول.)
- 1 2 مارتينيز-سانشيز، م.؛ بولارد، ج. إي. (1998). "الدفع الكهربائي للمركبات الفضائية - نظرة عامة" (ملف PDF) . مجلة الدفع والطاقة . 14 (5): 688-699 . doi : 10.2514/2.5331 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 8 أغسطس 2017.
- ↑ بروفي، جون ر.؛ بارنيت، جون و.؛ سانكوفيتش، جون م.؛ بارنهارت، ديفيد أ. (يوليو 1992). أداء دافع البلازما الثابت: SPT-100 (ملف PDF) . المؤتمر المشترك الثامن والعشرون للدفع التابع لـ AIAA/SAE/ASME/ASEE. ناشفيل، تينيسي: المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية . doi : 10.2514/6.1992-3155 . ورقة AIAA رقم 92-3155.
- ↑ سانكوفيتش، جون م.؛ هاملي، جون أ.؛ هاغ، توماس و. (يناير 1994). تقييم أداء دافع SPT-100 الروسي في مركز أبحاث لويس التابع لناسا (ملف PDF) (ورقة بحثية). مركز أبحاث لويس التابع لناسا . IEPC-93-094؛ NASA-TM-106401. مؤرشف من الأصل في 20 مايو 2024. تم الاطلاع عليه في 9 مارس 2026.
تم الحصول على قياسات أداء نموذج الطيران الروسي SPT-100 كجزء من برنامج شامل لتقييم القضايا الهندسية المتعلقة بالتكامل مع المركبات الفضائية الغربية.
- ↑ سانكوفيتش، جون م.؛ كافيني، ليونارد هـ.؛ لين، بيتر (يوليو 1997). برنامج تقنية الدفع الكهربائي الروسي هول (RHETT) التابع لمكتب الدفاع الصاروخي الباليستي: من المختبر إلى المدار . المؤتمر المشترك الثالث والثلاثون للدفع التابع للمعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية/الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين/جمعية مهندسي السيارات/الجمعية الأمريكية لتعليم الهندسة. سياتل، واشنطن: المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية . doi : 10.2514/6.1997-2917 . ورقة بحثية رقم 97-2917 صادرة عن المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية.
- ↑ المجلس الوطني للبحوث (2006). "5: أنظمة دفع الصواريخ للعمليات الفضائية والصواريخ". مراجعة لاحتياجات القوات الجوية الأمريكية ووزارة الدفاع من أنظمة الدفع الفضائي . واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية . doi : 10.17226/11780 . ISBN 978-0-309-10247-6تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 مارس 2026. في عام 1990 ،
تولت مديرية العلوم والتكنولوجيا التابعة لمنظمة الدفاع الصاروخي الباليستي زمام المبادرة في تحديد تقنيات دفع المركبات الفضائية المتقدمة التي طُوّرت في الاتحاد السوفيتي السابق، والتي يُحتمل استخدامها في مهام الحكومة الأمريكية والمهام التجارية. وقد صنّفت المديرية تقنية دافع هول الروسي باعتبارها واعدة بشكل خاص.
- ↑ هوسكينز، دبليو إيه؛ بولك، جيه إي؛ سانكوفيتش، جيه إم؛ كوران، إف إم (2013). ثلاثون عامًا من الخبرة في مجال الطيران الكهربائي في شركة إيروجيت روكيتداين (ملف PDF) . المؤتمر الدولي الثالث والثلاثون للدفع الكهربائي. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 4 سبتمبر 2025.
- 1 2 "XIPS - نظام دفع كهربائي فعال" . مجلة فلايت إنترناشونال . فلايت جلوبال . 31 يناير 2000. مؤرشف من الأصل في 11 يوليو 2025.
- 1 2 بروفي، جون ر. (2022). "وجهات نظر حول نجاح الدفع الكهربائي" . مجلة الدفع الكهربائي . 1 (1) 9. doi : 10.1007/s44205-022-00011-0 .
- 1 2 3 راكا، جي دي؛ ويتكومب، جي بي؛ فوينغ، بي إتش (أغسطس 1998). "مهمة SMART-1" (ملف PDF) . نشرة وكالة الفضاء الأوروبية (95): 50-59 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 18 فبراير 2005.
- ↑ دومازيرت، بيير؛ لاغاردير-فيردييه، صوفي؛ مارشاندايز، فريدريك؛ كوبل، كريستوف ر.؛ غارنيرو، باسكال؛ بالم، فرانسوا (مارس 2003). حالة تأهيل PPS-1350-G (ملف PDF) . المؤتمر الدولي الثامن والعشرون للدفع الكهربائي. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 13 مارس 2026.
- ١ ٢ ٣ كوبل، كريستوف ر.؛ مارشاندايز، فريدريك؛ إستوبلييه، دينيس؛ جوليفيه، لوران (٢٠٠٤). تجربة نظام الدفع الكهربائي SMART-1 أثناء الطيران (ملف PDF) . المؤتمر والمعرض المشترك الأربعون للدفع التابع لـ AIAA/ASME/SAE/ASEE. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ ١٢ يوليو ٢٠٢٥.
- 1 2 3 نيشياما، ك. (2011). نظام المحرك الأيوني لمركبة هايابوسا 2 (ملف PDF) . المؤتمر الدولي الثاني والثلاثون للدفع الكهربائي (IEPC)؛ المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية . ص 2. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 15 أبريل 2024.
يتكون دافع الأيونات من مصدر أيوني ومعادل، وكلاهما يستخدم تفريغ الموجات الدقيقة مع رنين السيكلوترون الإلكتروني بتردد 4.25 جيجاهرتز.
- 1 2 "مركبة ناسا الفضائية تصبح أول مركبة تدور حول كوكب قزم" . ناسا . 6 مارس 2015. مؤرشف من الأصل في 13 مارس 2026.
- 1 2 3 "تقديم GOCE" . وكالة الفضاء الأوروبية . مؤرشف من الأصل في 24 فبراير 2026. تم الاطلاع عليه في 13 مارس 2026 .
- ١ ٢ ٣ "GOCE تحقق الكمال في انعدام السحب" . وكالة الفضاء الأوروبية . مؤرشف من الأصل في ٢٣ نوفمبر ٢٠٢٥. تم الاطلاع عليه في ١٣ مارس ٢٠٢٦ .
- 1 2 "انتقال تسوبامي إلى عمليات الحفاظ على المدار" . وكالة استكشاف الفضاء اليابانية . 18 مارس 2019. مؤرشف من الأصل في 29 يوليو 2024. تم الاطلاع عليه في 13 مارس 2026 .
- ١ ٢ « وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (جاكسا) تُنهي تشغيل القمر الصناعي تسوبامي، وهو قمر صناعي اختباري فائق الانخفاض (SLATS)» . وكالة استكشاف الفضاء اليابانية . ٢ أكتوبر ٢٠١٩. مؤرشف من الأصل في ٨ يوليو ٢٠٢٥. تم الاطلاع عليه في ١٣ مارس ٢٠٢٦ .
- 1 2 "بيبي كولومبو، التحقيق في ألغاز عطارد" . وكالة الفضاء الأوروبية . مؤرشف من الأصل في 2 يناير 2026. تم الاطلاع عليه في 13 مارس 2026 .
- 1 2 "أول إطلاق في العالم لمحرك دافع كهربائي يعمل بالهواء" . وكالة الفضاء الأوروبية . 5 مارس 2018. مؤرشف من الأصل في 9 نوفمبر 2019. تم الاطلاع عليه في 3 مارس 2026 .
- هندسة الطيران والفضاء
- العلوم التطبيقية
- الديناميكا الفلكية
- الميكانيكا السماوية
- الهندسة الاستكشافية
- الدفع
- مكونات المركبة الفضائية
- الدفع الكهربائي للمركبات الفضائية
- دفع المركبات الفضائية
- تصميم المركبات الفضائية
- رحلات الفضاء
