Головна » Технології » Іонний двигун - нові космічні горизонти

Іонний двигун - нові космічні горизонти



Людина вийшла в космос завдяки ракетним двигунам на рідкому та твердому паливі. Але вони ж і поставили під питання ефективність космічних польотів. Для того щоб порівняно невеликий космічний корабель хоча б "зачепився" за орбіту Землі, його встановлюють на вершині ракети-носія значних розмірів. А сама ракета, по суті, це літаюча цистерна, левова частка ваги якої відведена під паливо. Коли все воно витратиться до останньої краплі, на борту корабля залишається мізерний запас.

Щоб не впасти на Землю, Міжнародна космічна станція періодично піднімає свою орбіту імпульсами реактивних двигунів. Паливо для них - приблизно 75 тонни - кілька разів на рік доставляють автоматичні кораблі. Але на шляху до Марса такий дозаправки не передбачається. Чи не час розпрощатися з застарілими схемами і звернути увагу на більш досконалий іонний двигун?

Для того щоб він запрацював, божевільних кількостей палива не буде потрібно. Тільки газ і електрику. Електроенергія в космосі видобувається уловлюванням світлового випромінювання Сонця панелями сонячних батарей. Чим далі від світила, тим менше їх потужність, тому доведеться скористатися ще й ядерними реакторами. Газ надходить в первинну камеру згоряння, де він бомбардируется електронами і іонізується. Отриману холодну плазму відправляють на розгориться, а потім - в магнітне сопло, на розгін. Іонний двигун викидає з себе розпечену плазму зі швидкостями, недоступними звичайним ракетним двигунам. І космічний апарат отримує необхідне прискорення.
Принцип роботи настільки простий, що можна зібрати демонстраційний іонний двигун своїми руками. Якщо електрод у формі вертушки попередньо збалансувавши, встановити на вістрі голки і подати високу напругу, на гострих кінцях електрода з'явиться синє світіння, створюване зривати з них електронами. Їх витікання створить слабку реактивну силу, електрод почне обертатися.

На жаль, іонні двигуни володіють настільки мізерною тягою, що не можуть відірвати космічний апарат від поверхні Місяця, не кажучи вже про наземному старті. Найбільш наочно це можна побачити, якщо порівняти два кораблі, які вирушають до Марса. Корабель з рідинними двигунами почне переліт після декількох хвилин інтенсивного розгону і витратить трохи менше часу на гальмування у Червоної планети. Корабель з іонними двигунами буде розганятися два місяці по повільно розкручування спіралі, причому така ж операція чекає його в околицях Марса
І все ж іонний двигун вже знайшов своє застосування: їм оснащений ряд безпілотних космічних апаратів, відправлених в багаторічні розвідувальні місії до ближніх і далеких планет Сонячної системи, в пояс астероїдів.

Іонний двигун - та сама черепаха, яка обганяє швидконогого Ахілла. Витративши все паливо в лічені хвилини, рідинний двигун замовкає назавжди і стає марним шматком заліза. А плазмові здатні працювати роками. Не виключено, що ними буде оснащений перший космічний апарат, який на досветовой швидкості відправиться до Альфа Центавра - найближчої до Землі зірки. Передбачається, що переліт займе всього лише 15-20 років.