Ionimoottori – uudet avaruushorisontit

Ionimoottori – uudet avaruushorisontit
Ionimoottori – uudet avaruushorisontit
Anonim

Ihminen meni avaruuteen nestemäisen ja kiinteän polttoaineen rakettimoottoreiden ansiosta. Mutta he asettivat myös kyseenalaiseksi avaruuslentojen tehokkuuden. Jotta suhteellisen pieni avaruusalus ainakin "kiinniytyisi" Maan kiertoradalle, se asennetaan vaikuttavan kantoraketin päälle. Ja itse raketti on itse asiassa lentävä säiliö, jonka painosta leijonanosa on varattu polttoaineelle. Kun kaikki se on käytetty viimeiseen pisaraan asti, alukseen jää niukka tarjonta.

ionimoottori
ionimoottori

Jotta ei pudota maan päälle, kansainvälinen avaruusasema nostaa ajoittain kiertorataa suihkumoottoreiden pulsseilla. Polttoaine heille - noin 7,5 tonnia - toimitetaan automaattisilla laivoilla useita kertoja vuodessa. Mutta tällaista tankkausta ei odoteta matkalla Marsiin. Eikö olisi aika sanoa hyvästit vanhentuneille piireille ja kääntyä kehittyneemmän ionimoottorin puoleen?Ei vaadi hulluja määriä polttoainetta toimiakseen. Vain kaasu ja sähkö. Avaruudessa sähköä tuotetaan sieppaamalla Auringon valosäteily paneeleilla.aurinkoparistot. Mitä kauempana valaisimesta, sitä pienempi on niiden teho, joten joudut käyttämään myös ydinreaktoreita. Kaasu tulee ensisijaiseen polttokammioon, jossa se pommitetaan elektroneilla ja ionisoidaan. Tuloksena oleva kylmä plasma lähetetään lämpenemään ja sitten - magneettisuuttimeen kiihdytystä varten. Ionimoottori ruiskuttaa itsestään kuumaa plasmaa nopeuksilla, joihin tavanomaiset rakettimoottorit eivät pääse käsiksi. Ja avaruusalus saa tarvitsemansa tehon.

DIY ionimoottori
DIY ionimoottori

Toimintaperiaate on niin yksinkertainen, että voit koota esittely-ionimoottorin omin käsin. Jos pyöränmuotoinen elektrodi on esitasapainotettu, asetettu neulan kärkeen ja korkealla jännitteellä, elektrodin teräviin päihin ilmestyy sinistä hehkua, joka syntyy niistä karkaavien elektronien seurauksena. Niiden umpeutuminen luo heikon reaktiivisen voiman, elektrodi alkaa pyöriä.

Valitettavasti ionipotkurien työntövoima on niin pieni, etteivät ne pysty nostamaan avaruusalusta Kuun pinn alta, maalaukaisusta puhumattakaan. Tämä näkyy selkeimmin, jos vertaamme kahta Marsiin menevää laivaa. Nestemäistä polttoainetta käyttävä alus aloittaa lentonsa muutaman minuutin intensiivisen kiihdytyksen jälkeen ja viettää hieman vähemmän aikaa hidastaen Punaisen planeetan lähellä. Ionimoottorilla varustettu laiva kiihtyy kaksi kuukautta hitaasti avautuvassa kierteessä, ja sama operaatio odottaa sitä Marsin läheisyydessä…

Ionipotkurit
Ionipotkurit

Ja kuitenkin, ionimoottori on jo löytänyt sovelluksensa: hevarustettu useilla miehittämättömillä avaruusaluksilla, jotka on lähetetty pitkäaikaisiin tiedustelutehtäviin aurinkokunnan lähi- ja kaukaisille planeetoille, asteroidivyöhykkeelle.

Ionimoottori on sama kilpikonna, joka ohittaa nopeajalkaisen Akhilleuksen. Kun kaikki polttoaine on käytetty muutamassa minuutissa, nestemoottori pysähtyy lopullisesti ja siitä tulee hyödytön rautapala. Ja plasma voi toimia vuosia. On mahdollista, että ne varustetaan ensimmäisellä avaruusaluksella, joka menee Alfa Centauriin, Maata lähimpään tähteen, alivalon nopeudella. Lennon odotetaan kestävän vain 15-20 vuotta.

Suositeltava: