Ion engine - novos horizontes espaciais

Ion engine - novos horizontes espaciais
Ion engine - novos horizontes espaciais
Anonim

O homem foi para o espaço graças aos motores de foguete de propelente líquido e sólido. Mas eles também questionaram a eficácia dos voos espaciais. Para que uma espaçonave relativamente pequena, pelo menos, "engate" na órbita da Terra, ela é instalada em cima de um impressionante veículo de lançamento. E o próprio foguete, de fato, é um tanque voador, cuja maior parte do peso é reservada para combustível. Quando tudo é usado até a última gota, um suprimento escasso permanece a bordo do navio.

motor iônico
motor iônico

Para não cair na Terra, a Estação Espacial Internacional periodicamente eleva sua órbita com os pulsos dos motores a jato. O combustível para eles - cerca de 7,5 toneladas - é entregue por navios automáticos várias vezes ao ano. Mas esse reabastecimento não é esperado a caminho de Marte. Não é hora de dizer adeus aos circuitos desatualizados e recorrer a um motor de íons mais avançado?Não é preciso uma quantidade insana de combustível para fazê-lo funcionar. Apenas gás e eletricidade. A eletricidade no espaço é produzida capturando a radiação luminosa do Sol com painéis.baterias solares. Quanto mais longe da luminária, menor a potência, então você também terá que usar reatores nucleares. O gás entra na câmara de combustão primária, onde é bombardeado com elétrons e ionizado. O plasma frio resultante é enviado para aquecer e depois - para o bico magnético, para aceleração. O motor de íons ejeta plasma quente de si mesmo em velocidades inacessíveis aos motores de foguete convencionais. E a espaçonave recebe o impulso que precisa.

motor de íon DIY
motor de íon DIY

O princípio de funcionamento é tão simples que você pode montar um motor iônico de demonstração com suas próprias mãos. Se o eletrodo em forma de cata-vento for pré-equilibrado, colocado na ponta de uma agulha e uma alta voltagem for aplicada, um brilho azul aparecerá nas pontas afiadas do eletrodo, criado pelos elétrons que escapam deles. Sua expiração criará uma força reativa fraca, o eletrodo começará a girar.

Infelizmente, os propulsores de íons têm um empuxo tão escasso que não podem levantar uma espaçonave da superfície da Lua, para não mencionar um lançamento no solo. Isso pode ser visto mais claramente se compararmos as duas naves que vão para Marte. Uma nave de propelente líquido começará seu voo após alguns minutos de intensa aceleração e passará um pouco menos de tempo desacelerando perto do Planeta Vermelho. A nave com motores iônicos irá acelerar por dois meses em uma espiral que se desenrola lentamente, e a mesma operação a espera nas proximidades de Marte…

Propulsores de íons
Propulsores de íons

E, no entanto, o motor iônico já encontrou sua aplicação: elesequipado com várias naves espaciais não tripuladas enviadas em missões de reconhecimento de longo prazo para os planetas próximos e distantes do sistema solar, para o cinturão de asteróides.

O motor iônico é a mesma tartaruga que ultrapassa o Aquiles de pés velozes. Tendo usado todo o combustível em questão de minutos, o motor líquido para para sempre e se torna um pedaço de ferro inútil. E o plasma pode funcionar por anos. É possível que sejam equipados com a primeira espaçonave, que irá para Alpha Centauri, a estrela mais próxima da Terra, em velocidade sub-luz. Espera-se que o voo dure apenas 15-20 anos.

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