Ionmotor - nye rumhorisonter

Ionmotor - nye rumhorisonter
Ionmotor - nye rumhorisonter
Anonim

Man gik ud i rummet takket være raketmotorer med flydende og fast drivmiddel. Men de satte også spørgsmålstegn ved effektiviteten af rumflyvninger. For at et relativt lille rumfartøj i det mindste kan "kroge" ind i jordens kredsløb, er det installeret oven på et imponerende løftefartøj. Og selve raketten er i virkeligheden en flyvende tank, hvis hovedpart af vægten er reserveret til brændstof. Når det hele er brugt op til sidste dråbe, er der kun en lille mængde tilbage om bord på skibet.

ion motor
ion motor

For ikke at falde til Jorden hæver den internationale rumstation med jævne mellemrum sin bane med jetmotorernes pulser. Brændstof til dem - omkring 7,5 tons - leveres af automatiske skibe flere gange om året. Men sådan tankning forventes ikke på vej til Mars. Er det ikke på tide at sige farvel til forældede kredsløb og vende sig til en mere avanceret ionmotor?Der skal ikke vanvittige mængder brændstof til for at få det til at fungere. Kun gas og el. Elektricitet i rummet produceres ved at fange solens lysstråling med paneler.solcellebatterier. Jo længere væk fra lyset, jo mindre er deres kraft, så du bliver også nødt til at bruge atomreaktorer. Gassen kommer ind i det primære forbrændingskammer, hvor den bliver bombarderet med elektroner og ioniseret. Det resulterende kolde plasma sendes til opvarmning og derefter - til den magnetiske dyse til acceleration. Ionmotoren udstøder varmt plasma fra sig selv ved hastigheder, der er utilgængelige for konventionelle raketmotorer. Og rumfartøjet får det boost, det har brug for.

DIY ionmotor
DIY ionmotor

Arbejdsprincippet er så enkelt, at du kan samle en demonstrations-ionmotor med dine egne hænder. Hvis den pinwheel-formede elektrode er forbalanceret, placeret på spidsen af en nål, og der påføres en høj spænding, vil der fremkomme en blå glød ved de skarpe ender af elektroden, skabt af elektroner, der undslipper dem. Deres udløb vil skabe en svag reaktiv kraft, elektroden vil begynde at rotere.

Ak, ion-thrustere har så ringe fremdrift, at de ikke kan løfte et rumfartøj fra Månens overflade, for ikke at nævne en opsendelse på jorden. Dette kan tydeligst ses, hvis vi sammenligner de to skibe, der skal til Mars. Et flydende skib vil begynde sin flyvning efter et par minutters intens acceleration og bruge lidt mindre tid på at decelerere nær den røde planet. Skibet med ionmotorer vil accelerere i to måneder i en langsomt afviklende spiral, og den samme operation venter det i nærheden af Mars…

Ion thrustere
Ion thrustere

Og alligevel har ionmotoren allerede fundet sin anvendelse: deudstyret med en række ubemandede rumfartøjer sendt på langvarige rekognosceringsmissioner til de nære og fjerne planeter i solsystemet, til asteroidebæltet.

Ionmotoren er den samme skildpadde, der overhaler den hurtigfodede Achilleus. Efter at have brugt al brændstoffet i løbet af få minutter, stopper den flydende motor for altid og bliver et ubrugeligt stykke jern. Og plasma kan virke i årevis. Det er muligt, at de vil blive udstyret med det første rumfartøj, som vil gå til Alpha Centauri, den nærmeste stjerne på Jorden, med sub-lys hastighed. Flyvningen forventes kun at tage 15-20 år.