Ay taşımacılığında elektromanyetik fırlatma teknolojisi ve bor

Abstract

Gelecek yıllarda, ay yerinde keşfedildiğinde, aydan uzaya malzeme nakliyesi yeteneklerinin geliştirilmesi planlanmaktadır. Uzay araçlarının yakıt ikmali için gerekli oksijen gibi ay malların yörüngedeki depolara taşınaması sağlanacaktır. Genel olarak aydan malzeme nakliyesi söz konusu olduğunda EMFS (Elektromanyetik Fırlatma Sistemi) teknolojisinin, yakın gelecekteki üstünlükleri çok iyi açıklanabilir. EMFS’nin kimyasal fırlatma sistemine göre, yüksek kapasiteli taşıma, yüksek güvenlik ve çevresel sürdürülebilirlik ile düşük bakım maliyetleri ve yüksek verimlilik gibi çeşitli avantajları bulunmaktadır. Sunulan ön konseptin geliştirilmesi ve bu tür bir sistemle dağıtımının fizibilite ve net faydası ile ilgili, yüksek yük taşıma kapasitesine sahip oluşu EMFS’yi desteklemektedir. EMFS halen sürdürülen bir çalışmadır ve özellikle donanım geliştirme aşamasında dikkate alınması gereken birçok zorlukları bulunmaktadır. Bu çalışmada Yüksek Sıcaklık Süperiletken (HTSC) MgB2 gibi malzemeler, ana güç üretimi, veriyolu çalışması, endüktif enerji depolama, devre açma anahtarları, başlatıcı bobinler ve yükler dahil, birçok EMFS bileşenleri için yaygın olarak kullanılan uygulamalardır.

Keywords

• Elektromanyetik Fırlatma
• Sistemi (EMFS)
• Süperiletken MgB2
• Yörünge hızı
• Ay malzemesi
• Faydalı yük

Electromagnetic launching technology and boron at Moon for Space

Abstract

Future exploration of the Moon will require the development of capabilities in-situ restore utilization. Transport of Lunar commodities such as oxygen to orbiting depots will be used for refueling of space vehicles. EMFS (Electromagnetic Launching System) technology in general, could very well prove its advantages for the near future with compare to chemical launch system. EMFS offers various benefits such as high efficiency with high rated transportation, low maintenance with increased safety and environmental sustainability. Developing the preliminary concept presented here supports EMFS with high payloads regarding the feasibility and net benefit of deploying such a system. This is a work in progress and that there are many difficulties to be considered especially in hardware implementation. Applications of High Temperature Superconductors (HTSC) are prevalent for many of the EMFS components, including prime power generation, bus work, inductive energy storage, opening switches, launcher coils, and payloads.

Keywords

• Electromagnetic launching system (EMLS)
• superconductor (MgB2)
• orbital velocity
• lunar material
• useful load

References

1. [1] Lyndon B., Lunar base applications of superconductivity, National Aeronautics and Space Administration. Johnson Space Center Advanced Projects Office, NASA Contract No. NAS9-17878, Eagle Eng. Report No. 88-218, 1988.[2] Space settlements: A Design Study by NASA, Gerard K. O'Neill, Original Title Space Settlements: A Design Study, Stanford University and the Ames Research Center of the National Aeronautics and Space Administration, ISBN 1410218228 (ISBN13: 9781410218223)[3] Snow W. R., Kolm H. H., Electromagnetic launch of lunar material, NASA SP-509. Energy, Power and Transport, 117, 2, 1992. [4] Snow, W. R., Kolm, H. H., Electromagnetic launch of lunar material, Johnson Space Center, Space Resources. Volume 2: Energy, Power, and Transport, 117-135 (SEE N93-16905 05-91), 1992NASSP.509B.117S.[5] Akyuz, Y., Bicer, A., Guru, M., Synthesis and processing of Al sheathed MgB2 tapes by powder in tube method and determination of superconducting and mechanical properties, Mater Design, 28, 9, 2500-2504, 2007.[6] İnger, E., Electromagnetic launching systems to geosynchronously equatorial orbit in space and cost calculations, IEEE T Plasma Sci, 45, 7, 1663-1666, 2017.[7] Marder B., A coilgun design primer, IEEE T Magn, 29, 1, 1993.[8] Kim S. W., Jung H. K., Hahn S. Y., Optimal design of multistage coilgun, IEEE T Magn, 32, 2, 1996.[9] Marder B., Slingshot- a coilgun design code, SAND2001-1780, 2001.[10] McNab I. R., Launch to space with an electromagnetic railgun, IEEE T Magn, 39, 1, 2003.