Motore a ioni: principio di funzionamento, storia e prospettive

Il problema principale nell'esplorazione dello spazio sono le velocità estremamente basse sviluppate dall'umanità velivoli. Gli sviluppi moderni hanno anche un enorme consumo di carburante. Quindi, se costruisci un missile e lo lanci, per esempio, su Marte e ritorno, la nave sarà enorme. E la maggior parte di questo richiederà esattamente il carburante. Per atterrare su Marte sono necessari circa un miliardo di tonnellate di carburante per missili di alta qualità. Fortunatamente, un tale sviluppo moderno di scienziati, come il motore a ioni, sarà in grado di risolvere questo problema nel prossimo futuro. In teoria, può accelerare fino a duecento chilometri al secondo. I principali vantaggi si possono chiamare le enormi velocità sviluppate e una piccola scorta di carburante. Per il funzionamento di una tale unità come un motore a ioni, sono necessari solo elettricità e gas inerte. Tuttavia, ha alcuni inconvenienti, ad esempio, una bassa velocità di accelerazione. Ti fa pensare ai molti problemi legati all'utilizzo del motore in presenza di campi gravitazionali.

Motore a ioni: principio di funzionamento

A causa dell'alta tensione, il gas viene ionizzato in una camera speciale. A causa di questo ioni il gas inizia a essere gettato via dalla camera e crea voglie. Tuttavia, poiché si tratta di una reazione a catena e la forza di spinta aumenta molto lentamente e gradualmente, ci vorranno circa sei mesi per accelerare a duecento chilometri al secondo. Circa la stessa quantità di tempo andrà in frenata. D'altra parte, oggettivamente, queste cifre sono molto piccole rispetto alle prestazioni dei moderni motori spaziali, che dovrebbero spendere venti volte di più per ottenere risultati di qualità simile. Inoltre, il gas inerte occupa centinaia di volte meno spazio del carburante dei razzi. L'unico problema che è difficile da risolvere è la disponibilità di elettricità. I pannelli solari non sono semplicemente sufficienti per utilizzare dispositivi come i motori a ioni, quindi l'uso di reattore nucleare. Un altro inconveniente può essere considerato bassa manovrabilità. Anche il problema principale è il problema con la gravità. Essendo nel campo della Terra, il motore semplicemente non funzionerà. D'altra parte, in condizioni di spazio aperto, non ci sono analoghi di un dispositivo come un motore a ioni.

Un po 'di storia e prospettive

Nella letteratura fantastica dispositivi simili si incontravano abbastanza spesso. Tuttavia, non è stato fino al 1960 che il motore ionico è stato creato a mano (o meglio, dalle mani degli scienziati della NASA). E 'stato chiamato un dispositivo elettrostatico a fascio largo. Già nei primi anni settanta i motori elettrostatici al mercurio venivano sottoposti a prove in condizioni di spazio aperto. Entro la fine dei generatori basati negli anni '70 Effetto Hall usato nell'Unione Sovietica. Come motore principale, il motore a ioni fu usato sulla navicella americana nel 1998. È stata seguita dalla sonda europea, la sonda giapponese nel 2003. Oggi, la NASA sta sviluppando un famoso progetto chiamato Prometeo. Per esso è stato costruito un motore ionico super potente, alimentato da un reattore nucleare.