Das PPS 1350 ist ein Ionentriebwerk, das auf dem Halleffekt beruht und Xenon als Stützmasse verwendet. Es wurde von Snecma, heute Safran Aircraft Engines, unter dem Dach der ESA entwickelt und mit verschiedenen Raumfahrzeugen getestet und mehrfach weiterentwickelt. Seither werden Triebwerke dieser Baureihe serienmäßig in Telekommunikationssatelliten eingesetzt.
Durch den Fehlstart der Ariane 5 ECA V157 am 1. Dezember 2002 wurde der erste Einsatz um zehn Monate verzögert. Eine der verlorenen Nutzlasten war der Satellit Stentor Alliance, der dieses Triebwerk zum ersten Mal testweise im Weltraum einsetzen sollte.
Zum ersten Mal eingesetzt wurde das Triebwerk dann bei der SMART-1 Mission, die am 28. September 2003 startete. Damit war ESA die dritte Weltraumagentur, die ein Ionen-Triebwerk dieser Bauart in der Raumfahrt einsetzte. Der erste Einsatz eines solchen Ionentriebwerks war bei der Deep-Space-1-Mission, die ein NSTAR-Triebwerk verwendete. Der zweite Einsatz eines Ionentriebwerks war auf der japanischen Raumsonde Hayabusa, die vier Triebwerke vom Typ Mu 10 verwendete.
Telekommunikationssatelliten mit diesem Antrieb werden von der Trägerrakete auf einer elliptischen Umlaufbahn eingesetzt. Der Kommunikationssatellit kann mit den Ionentriebwerken mit wenig Masse an seinen geostationären Ort kommen, benötigt dafür aber mehrere Wochen bis Monate. Die Triebwerke werden danach hauptsächlich noch zum Ausgleich der Nord-Süd Drift eingesetzt.
Technische Daten Bearbeiten
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Leistung (nominal) (W) | 1500 |
| Schub (mN) | 90 |
| Verhältnis Schub zu Leistung (mN/kW) | 60 |
| Spezifischer Impuls (s) | 1660 |
| Gesamter Impuls (N.s) | 3,4·106 |
| Zyklen | 7300 |
| Wirkungsgrad (%) | 55 |
| Betriebsspannung (V) | 350 |
| Entladungsstrom (A) | 4,28 |
| Xenon-Gasdruck (bar) | 2,50 – 2,80 |
| Masse (inklusive zwei Xenon Kontrolleinheiten) (kg) | 5,30 |
| Quelle: |
Modellvarianten Bearbeiten
Die Baureihe umfasst folgende Modelle:
- PPS 1350 MI, das Entwicklungsmodell, das für die Entwicklung gebaut wurde
- PPS 1350 MQ, das Testmodell, mit dem die technischen Daten und die Lebensdauer getestet wurden.
- PPS 1350 G, das erste Modell der Serie zum Einbau in ein Raumfahrzeug. Es hat eine keramische Brennkammer und ist für eine Lebensdauer von mindestens 10500 Stunden ausgelegt bei einer Leistung von 1500 Watt und liefert maximal 90 mN Schub.
- PPS 1350 E, ein aktuelleres Modell, das auf 1350 G basiert und mit 2,5 kW Leistung betrieben werden kann. Es hat einen bis zu 50 % höheren Schub und einen höheren spezifischen Impuls. Systeme mit diesem Antrieb werden von Space Systems/Loral gebaut. Das Triebwerk ist geeignet für die Alphabus Plattform, die von Airbus Defence and Space und Thales Alenia Space gebaut wird.
- PPS 5000 Modell wurde entwickelt für Satelliten, die ausschließlich elektrischen Antrieb haben. Es kann in einem besonderen Modus betrieben werden, der höheren Schub entwickelt. Die maximale Leistung ist dabei 5 kW. Das Design ist für eine Lebensdauer von 15.000 Betriebsstunden ausgelegt. Dieser Antrieb ist für das Neosat-Programm vorgesehen und kann mit dem Spacebus-Neo von Thales Alenia Space eingesetzt werden. Triebwerke dieses Typs werden an Airbus für die Eurostar E3000 und Eurostar-Neo Plattformen und an Boeing geliefert.
Einzelnachweise Bearbeiten
- Safran Snecma: Space Propulsion PPS®1350-G Stationary Plasma Thruster. Courcouronnes 2011 ( [PDF]).
- Safran, a major player in plasma propulsion | Safran. Abgerufen am 18. Oktober 2021.
- Snecma electric thrusters chosen by Space Systems/Loral, world leader in telecom satellites. 2. Juli 2015, abgerufen am 3. Juni 2021.
- PPS 1350-E. 28. Mai 2015, abgerufen am 3. Juni 2021.
- Snecma’s PPS®5000 plasma thruster selected for Neosat. 20. Januar 2016, abgerufen am 3. Juni 2021.
- PPS 5000. 28. Mai 2015, abgerufen am 3. Juni 2021.
- Airbus Defence and Space to cooperate with Snecma on electric propulsion. 27. April 2015, abgerufen am 3. Juni 2021.
- Safran delivers first PPS®5000 to Boeing. 3. Mai 2019, abgerufen am 3. Juni 2021.