Ionmotor - nye romhorisonter

Ionmotor - nye romhorisonter
Ionmotor - nye romhorisonter
Anonim

Mennesket gikk ut i verdensrommet takket være rakettmotorer med flytende og fast drivstoff. Men de stilte også spørsmålstegn ved effektiviteten til romflyvninger. For at et relativt lite romfartøy i det minste skal "kroke" seg inn i jordens bane, er det installert på toppen av et imponerende bærerakett. Og selve raketten er faktisk en flygende tank, hvor brorparten av vekten er reservert for drivstoff. Når alt er brukt opp til siste dråpe, gjenstår det en liten forsyning om bord på skipet.

ionmotor
ionmotor

For ikke å falle til jorden, hever den internasjonale romstasjonen med jevne mellomrom sin bane med pulsene til jetmotorer. Drivstoff til dem – om lag 7,5 tonn – leveres med automatiske skip flere ganger i året. Men slik tanking forventes ikke på vei til Mars. Er det ikke på tide å si farvel til utdaterte kretser og gå til en mer avansert ionmotor?Det skal ikke vanvittige mengder drivstoff til for å få det til å fungere. Kun gass og elektrisitet. Elektrisitet i rommet produseres ved å fange lysstrålingen fra solen med paneler.solcellebatterier. Jo lenger fra lyset, jo mindre kraft har de, så du må også bruke atomreaktorer. Gassen kommer inn i det primære forbrenningskammeret, hvor den blir bombardert med elektroner og ionisert. Det resulterende kalde plasmaet sendes for å varme opp, og deretter - til den magnetiske dysen, for akselerasjon. Ionemotoren støter ut varmt plasma fra seg selv i hastigheter som er utilgjengelige for konvensjonelle rakettmotorer. Og romfartøyet får det løftet det trenger.

DIY ionmotor
DIY ionmotor

Arbeidsprinsippet er så enkelt at du kan sette sammen en demonstrasjonsionemotor med egne hender. Hvis den pinwheel-formede elektroden er forhåndsbalansert, plassert på spissen av en nål og en høy spenning påføres, vil en blå glød vises ved de skarpe endene av elektroden, skapt av elektroner som slipper ut fra dem. Utløpet deres vil skape en svak reaktiv kraft, elektroden vil begynne å rotere.

Akk, ion-thrustere har så liten skyvekraft at de ikke kan løfte et romfartøy fra Månens overflate, for ikke å snakke om en bakkeoppskyting. Dette kan tydeligst ses hvis vi sammenligner de to skipene som skal til Mars. Et flytende drivstoffskip vil begynne sin flytur etter noen få minutter med intens akselerasjon og bruke litt mindre tid på å bremse ned i nærheten av den røde planeten. Skipet med ionmotorer vil akselerere i to måneder i en sakte avviklingsspiral, og den samme operasjonen venter det i nærheten av Mars…

Ion thrustere
Ion thrustere

Og likevel har ionemotoren allerede funnet sin anvendelse: deutstyrt med en rekke ubemannede romfartøy sendt på langvarige rekognoseringsoppdrag til de nære og fjerne planetene i solsystemet, til asteroidebeltet.

Ionemotoren er den samme skilpadden som passerer den hurtigfotede Achilles. Etter å ha brukt opp alt drivstoffet i løpet av få minutter, stopper væskemotoren for alltid og blir et ubrukelig jernstykke. Og plasma kan fungere i årevis. Det er mulig at de vil være utstyrt med det første romfartøyet, som vil gå til Alpha Centauri, den nærmeste stjernen til Jorden, i underlyshastighet. Flyturen forventes å ta bare 15–20 år.