Ionmotor – új űrhorizontok

Ionmotor – új űrhorizontok
Ionmotor – új űrhorizontok
Anonim

Az ember a folyékony és szilárd hajtóanyagú rakétahajtóműveknek köszönhetően került az űrbe. De megkérdőjelezték az űrrepülések hatékonyságát is. Annak érdekében, hogy egy viszonylag kis űrszonda legalább "bekapaszkodjon" a Föld pályáján, egy lenyűgöző hordozórakéta tetejére szerelik. És maga a rakéta valójában egy repülő tank, amelynek súlyának oroszlánrészét az üzemanyagnak tartják fenn. Amikor az utolsó cseppig az egészet elhasználják, csekély készlet marad a hajó fedélzetén.

ionos motor
ionos motor

Annak érdekében, hogy ne essen a Földre, a Nemzetközi Űrállomás időszakonként sugárhajtóművek impulzusaival megemeli pályáját. Számukra üzemanyagot - mintegy 7,5 tonnát - évente többször szállítanak automata hajókkal. De ilyen tankolás nem várható a Mars felé vezető úton. Nem ideje búcsút venni az elavult áramköröknek, és egy fejlettebb ionmotorra térni?Nem kell őrült mennyiségű üzemanyag a működéséhez. Csak gáz és villany. Az űrben az elektromosságot a Nap fénysugárzásának panelekkel történő rögzítésével állítják elő.napelemek. Minél távolabb van a világítótesttől, annál kisebb a teljesítményük, így atomreaktorokat is kell használni. A gáz belép az elsődleges égéstérbe, ahol elektronokkal bombázzák és ionizálják. A kapott hideg plazmát felmelegítésre, majd a mágneses fúvókára küldik a gyorsításhoz. Az ionmotor olyan sebességgel löki ki magából a forró plazmát, amelyhez a hagyományos rakétahajtóművek hozzáférhetetlenek. És az űrhajó megkapja a szükséges lendületet.

DIY ion motor
DIY ion motor

A működési elv annyira egyszerű, hogy saját kezűleg összeállíthat egy bemutató ionmotort. Ha a kerék alakú elektródát előre kiegyensúlyozzuk, egy tű hegyére helyezzük és nagy feszültséget kapcsolunk rá, akkor az elektróda éles végein kék izzás jelenik meg, amelyet a onnan kilépő elektronok keltenek. Lejáratuk gyenge reaktív erőt hoz létre, az elektróda forogni kezd.

Jaj, az ionhajtóműveknek olyan csekély a tolóereje, hogy nem tudnak felemelni egy űrhajót a Hold felszínéről, a földi kilövésről nem is beszélve. Ez akkor látszik a legtisztábban, ha összehasonlítjuk a két Marsra tartó hajót. Egy folyékony hajtóanyagú hajó néhány perces intenzív gyorsulás után kezdi meg repülését, és valamivel kevesebb időt tölt lassítással a Vörös Bolygó közelében. Az ionmotoros hajó két hónapig gyorsul majd lassan letekeredő spirálban, és ugyanez a művelet vár rá a Mars környékén…

Ionhajtóművek
Ionhajtóművek

És az ionmotor már megtalálta az alkalmazását: őkfelszerelve számos pilóta nélküli űreszközzel, amelyeket hosszú távú felderítő küldetésekre küldtek a Naprendszer közeli és távoli bolygóira, az aszteroidaövre.

Az ionmotor ugyanaz a teknős, amely megelőzi a gyorslábú Achilleszt. Miután percek alatt elhasználta az összes üzemanyagot, a folyékony motor örökre leáll, és használhatatlan vasdarab lesz. A plazma pedig évekig működhet. Elképzelhető, hogy felszerelik őket az első űrszondával, amely fénysebességgel eljut a Földhöz legközelebbi csillaghoz, az Alpha Centaurihoz. A repülés várhatóan csak 15-20 évig tart.