Plasma giữa cực dương và cực âm của động cơ ion.
Ảnh: Joao Duarte / eLab hackerpace
Joao Duarte người Bồ Đào Nha đã xây dựng một mô hình hoạt động đơn giản của động cơ ion tại nhà. Nhà phát triển đã xuất bản một câu chuyện về dự án của mình trên cổng thông tin không gian tin tặc eLab. Động cơ của nó sử dụng nhiều giá đỡ, chân đế, thân và vòi phun bằng nhựa in 3D, bảy đinh, bảy ống đồng và một máy biến áp cao áp.
Khi xây dựng một động cơ ion, độ dẫn điện cao của tất cả các phần tử là rất quan trọng. Để tăng độ sáng, Duarte đã phủ lên móng một lớp đồng mỏng. Ông phủi sạch vết rỉ sét trên móng tay, sau đó nhúng chúng cùng với những đồng xu bằng đồng đã bị oxy hóa vào dung dịch muối và giấm. Mạ đồng đã làm tăng khả năng dẫn điện trên bề mặt đinh.
Sau đó, người Bồ Đào Nha lấy một ống đồng có đường kính 2 cm và cắt nó thành 5 đoạn, mỗi đoạn dài 5 cm. Sau đó, Duarte in ra ống và giá đỡ đinh, chân đế, vỏ động cơ và vòi phun. Để động cơ ion hoạt động hiệu quả, các đầu đinh đồng phải nằm chính xác ở tâm chu vi của các ống đồng.
Duarte không chỉ rõ các đinh nên đặt cách ống ở khoảng cách nào, nhưng lưu ý rằng nó phải giống nhau cho tất cả các đinh. Để điều chỉnh lực kéo, người Bồ Đào Nha đã chế tạo giá đỡ bằng đinh có thể di chuyển trong mặt phẳng nằm ngang. Duarte đã kết nối một máy biến áp với các ống và đinh có khả năng cung cấp điện áp chín kilovolt và dòng điện 50 miliampe.
Trong thiết kế của động cơ, đinh đóng vai trò là cực âm và các ống đồng đóng vai trò là cực dương. Khi bật điện áp, không khí xung quanh đinh bị ion hóa và bị hút bởi cực dương, một luồng khí sinh ra tạo thành lực đẩy nhẹ phía sau vòi phun động cơ. Một nhà máy điện như vậy không thể di chuyển khỏi vị trí của nó, nhưng nó có khả năng lắc lư những mảnh giấy vụn.
Khái niệm về động cơ ion lần đầu tiên được đề xuất bởi nhà khoa học người Mỹ Robert Goddard. Năm 1954, công nghệ này được nhà khoa học Ernst Stuhlinger mô tả chi tiết và động cơ hoạt động đầu tiên được lắp ráp vào năm 1959 tại NASA. Anh ta có thể làm việc trong 31 phút. Là một động cơ đẩy, hệ thống đẩy ion lần đầu tiên được sử dụng trên tàu vũ trụ Deep Space vào năm 1998.
Máy đẩy ion hiện đại có khả năng hoạt động liên tục trong ba năm. Họ thường sử dụng argon hoặc xenon để tạo ra lực đẩy phản lực. Các khí trơ này được gia tốc trong điện trường. Các phẩm chất tích cực của động cơ ion là tiêu thụ năng lượng và tiêu thụ nhiên liệu thấp, và một nhược điểm nghiêm trọng là lực đẩy cực nhỏ, lên tới 250 milinewtons.
Không có gì bí mật khi tất cả các động cơ phản lực hoạt động theo định luật bảo toàn động lượng. Từ nó mà lực đẩy phản lực là tích số của tốc độ dòng chảy khối lượng và tốc độ của chất lỏng làm việc thoát ra khỏi vòi phun.
Tốc độ này thường được gọi là xung lực riêng của động cơ phản lực. Ví dụ, chúng ta hãy tìm lực đẩy phản lực khi bắn từ súng trường tấn công Kalashnikov, thành phần chính của độ giật. Cho khối lượng của viên đạn là 0,016 kg, vận tốc gốc của đạn 700 m / s, và tốc độ bắn 10 ảnh / giây. Khi đó độ giật là F \u003d 700 ∙ 0,016 ∙ 10 \u003d 112 N (hoặc 11 kgf)... Độ giật lớn, nhưng ở đây tốc độ bắn kỹ thuật là 600 rds / phút. Trong thực tế, việc chụp được thực hiện theo từng chùm hoặc đơn lẻ và tốc độ là ≈50 rds / phút.
Bắn từ AK
Hãy quay lại với động cơ phản lực thực, trong đó thay vì đạn, các luồng khí thoát ra với tốc độ siêu âm thường được sử dụng. Động cơ phản lực hóa học là loại phổ biến nhất, nhưng không phải là loại duy nhất.
Trong bài viết này, với lời nói đầu dài, tôi muốn nói về động cơ phản lực ion (sau đây gọi là IRD). IRD sử dụng các hạt mang điện - ion làm môi trường làm việc. Các ion có khối lượng, và nếu chúng bị phân tán bởi điện trường thì có thể tạo ra lực đẩy phản lực. Đây là tất cả trên lý thuyết, nhưng bây giờ chi tiết hơn. IRD có một lượng khí nhất định, được ion hóa (nghĩa là các nguyên tử khí mang điện trung hòa bị tách thành các điện tử âm và ion dương) bằng cách sử dụng phóng điện. Sau đó, các ion được tăng tốc bởi một điện trường bằng cách sử dụng một hệ thống lưới đặc biệt, và cùng một hệ thống lưới chặn chuyển động của các electron. Sau khi các ion dương thoát ra khỏi vòi phun, chúng được trung hòa với các điện tử âm (kết quả là sự kết hợp lại xảy ra và khí bắt đầu phát sáng) để các ion không bị hút trở lại động cơ, và do đó không làm giảm lực đẩy của nó.
Tại sao xenon?
Thông thường, khí xenon được sử dụng làm chất lỏng hoạt động trong IRD, vì nó có năng lượng ion hóa thấp nhất trong số các khí trơ.
Xung động cụ thể của động cơ phản lực ion đạt 50 km / s, gấp 150 lần tốc độ âm thanh! Than ôi, lực đẩy của các động cơ như vậy là khoảng 0,2 N. Tại sao lại như vậy? Rốt cuộc, xung cụ thể là rất lớn. Vấn đề là khối lượng của các ion rất nhỏ và tốc độ dòng chảy khối lượng thấp. Tại sao lại cần những động cơ như vậy nếu chúng không thể di chuyển được? Ở Trái đất, chúng có thể không làm được, nhưng trong không gian, nơi không có lực lượng phản kháng, chúng khá hiệu quả. Có một thứ như tổng xung - tích của lực đẩy theo thời gian hoặc tích của xung cụ thể đối với khối lượng nhiên liệu, khá lớn đối với IRD.
Hãy giải quyết vấn đề sau đây. Để cho động cơ tên lửa đẩy chất lỏng có xung lực cụ thể là 5 km / s và IRD của chúng tôi sẽ có xung lực đó ở tốc độ 50 km / s. Và giả sử khối lượng của chất lỏng làm việc (trong động cơ tên lửa đẩy chất lỏng bằng khối lượng nhiên liệu) cho cả hai động cơ sẽ là 50 kg. Hãy lấy khối lượng của tàu vũ trụ bằng 100 kg.
Hãy để chúng tôi tìm tốc độ cuối cùng của thiết bị theo công thức Tsiolkovsky (tức là khi nó chạy hết khối lượng làm việc).
Và điều gì sẽ xảy ra nếu động cơ phản lực ion và phản lực hóa học có cùng khối lượng nhiên liệu, thì IRD sẽ có thể tăng tốc tàu vũ trụ lên tốc độ cao hơn RD hóa học. Đúng, tàu vũ trụ trên IRD sẽ tăng tốc đến tốc độ cuối cùng lâu hơn so với trên LPRE. Nhưng khi du hành đến các hành tinh xa xôi, tốc độ cuối cùng (gia tốc) cao sẽ bù đắp cho nhược điểm này.
Đề án chuyến bay đến sao Hỏa trên IRD
IRD được sử dụng trong thời đại của chúng ta. Ví dụ, thiết bị Deep Space 1 đã tiếp cận chữ nổi của tiểu hành tinh và sao chổi Borelli, chuyển đến Trái đất một lượng đáng kể dữ liệu khoa học và hình ảnh có giá trị.
Không gian sâu 1
Ngoài ra, ăng ten không gian LISA, hiện đang ở giai đoạn thiết kế, sẽ sử dụng IRD để điều chỉnh quỹ đạo.
Ăng ten không gian của giao thoa kế laser
Và cuối cùng, hãy xác định lực đẩy IRD, biết khối lượng của ion M \u003d 6,5 ∙ 10 ^ -26 kgđiện áp tăng tốc U \u003d 50 kV, dòng điện trung hòa I \u003d 0,5 A, phí cơ bản e \u003d 1,6 ∙ 10 ^ -16 C.
Điện áp là công việc chuyển giao điện tích, tức là ở lối ra từ vòi phun, ion sẽ có động năng bằng tích hiệu điện thế và điện tích của ion. Từ động năng, ta biểu thị vận tốc (xung lực riêng). Hãy tìm tốc độ dòng điện từ định nghĩa dòng điện, dòng điện là một điện tích đi qua trong thời gian. Nó chỉ ra rằng tốc độ dòng chảy khối lượng là tích của khối lượng của ion và dòng điện chia cho điện tích của ion. Bằng cách nhân xung lực riêng và dòng khối lượng, chúng ta thu được một lực đẩy bằng 0,1 N.
Tóm lại, tôi muốn nói rằng có những động cơ phản lực plasma, có thiết bị tương tự, nhưng có tốc độ dòng chảy của chất lỏng làm việc cao hơn nhiều. Ai biết được, có thể ngày mai trên những động cơ như vậy loài người sẽ bay đến Sao Hỏa và Mặt Trăng.
NASA đã hoàn thành thử nghiệm hệ thống đẩy khí ion hóa, bắt đầu vào tháng 6 năm 2005. Giờ đây, nó có thể được sử dụng để trang bị cho tàu vũ trụ, tăng tốc chúng lên tốc độ chưa từng có.
Một động cơ xenon thế hệ mới đang được thử nghiệm. (Ảnh của NASA.)
Thường xuất hiện trong khoa học viễn tưởng, máy đẩy ion đã được đưa vào thực tế ngay từ những năm 1970. Lực đẩy trong chúng được tạo ra do gia tốc của khí bị ion hóa trong trường tĩnh điện.
Ưu điểm của hệ thống đẩy như vậy so với các giải pháp hóa học truyền thống là hiệu suất cao, cụ thể là khả năng tăng tốc thiết bị lên hàng chục km / giây với mức tiêu hao nhiên liệu thấp. Đúng vậy, điều này đã xảy ra ngoài không gian trong quá trình hoạt động lâu dài của động cơ ion: lực đẩy khởi động của nó rất nhỏ. Do đó, sơ đồ này bắt đầu được sử dụng khá gần đây như là hệ thống chính đẩy tàu vũ trụ.
Tiên phong của sự chuyển động ion là American Deep Space 1, được phóng vào năm 1998. Tiếp theo là các tàu thăm dò của châu Âu và Nhật Bản, và dự án lớn cuối cùng cho đến nay là trạm liên hành tinh tự động Dawn, được NASA gửi đến để nghiên cứu tiểu hành tinh Vesta và hành tinh lùn Ceres.
Động cơ ion Dawn đã trở thành mô hình cho Máy đẩy Xenon Tiến hóa (NEXT) của NASA. Các nhà phát triển từ Trung tâm Nghiên cứu Glenn và Aerojet đã mô hình hóa nhiều nhiệm vụ khác nhau trong đó một hệ thống đẩy như vậy có thể được sử dụng.
Kể từ năm 2005, NEXT đã làm việc 35,5 nghìn giờ, nhiều hơn kỷ lục trước đó 5 nghìn giờ. Các thí nghiệm đã lấy 600 kg xenon. Dựa trên các mô hình thử nghiệm, các kỹ sư đã thiết kế một hệ thống đẩy gồm một số thiết bị đẩy ion, tuổi thọ của chúng sẽ vượt quá 6 năm và hiện NASA chỉ có thể chọn nhiệm vụ nào sẽ thuận tiện hơn để vận hành sự phát triển. Có lẽ đây là nơi mà chương trình không gian do Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ đề xuất cho thập kỷ tới sẽ có ích?
Nguồn: Computerra-Online
Động cơ ion
Động cơ ion là một loại động cơ tên lửa điện. Chất lỏng làm việc của nó là khí bị ion hóa (argon, xenon, cesium ...).
Nguyên tắc hoạt động
Nguyên lý hoạt động của động cơ là ion hóa chất khí và tăng tốc bằng trường tĩnh điện. Đồng thời, do tỷ lệ điện tích trên khối lượng cao, nó có thể tăng tốc các ion đến tốc độ rất cao (lên đến 210 km / s so với 3-4,5 km / s đối với động cơ tên lửa hóa học). Do đó, một xung cụ thể rất cao có thể đạt được trong bộ đẩy ion. Điều này làm cho việc tiêu thụ khối lượng phản ứng của khí bị ion hóa có thể giảm đáng kể so với việc tiêu thụ khối lượng phản ứng trong tên lửa hóa học, nhưng đòi hỏi năng lượng tiêu tốn lớn. Nhược điểm của động cơ trong các triển khai hiện tại là lực đẩy rất yếu (theo thứ tự phần mười của một newton). Do đó, không thể sử dụng động cơ ion để phóng từ một hành tinh, nhưng mặt khác, trong không gian mở, với thời gian hoạt động đủ dài của động cơ, có thể tăng tốc tàu vũ trụ tới tốc độ mà bất kỳ loại động cơ nào hiện có thể đạt được.
Việc triển khai hiện tại sử dụng các tấm pin mặt trời để hỗ trợ hoạt động của động cơ. Nhưng đối với công việc trong không gian sâu, phương pháp này là không thể chấp nhận được. Do đó, ngay cả bây giờ, việc lắp đặt hạt nhân đôi khi vẫn được sử dụng cho những mục đích này.
Nguyên lý của động cơ ion đã được biết đến từ lâu và được thể hiện rộng rãi trong các tác phẩm khoa học viễn tưởng, trò chơi máy tính và điện ảnh, nhưng gần đây nó mới được sử dụng cho các nhà du hành vũ trụ.
Năm 1960, động cơ tĩnh điện chùm tia rộng hoạt động đầu tiên được chế tạo (được tạo ra ở Hoa Kỳ tại Trung tâm Nghiên cứu Lewis của NASA). Năm 1964, thử nghiệm trình diễn động cơ ion dưới quỹ đạo (SERT I) thành công đầu tiên về tính khả thi của việc trung hòa một chùm ion trong không gian.
Năm 1970 - thử nghiệm hoạt động lâu dài của động cơ tĩnh điện ion thủy ngân trong không gian (SERT II). Kể từ những năm 1970, bộ đẩy ion hiệu ứng Hall đã được sử dụng ở Liên Xô làm bộ đẩy điều hướng (động cơ SPT-60 được sử dụng vào những năm 1970 trên Meteora, SPT-70 trên vệ tinh Kosmos và Luch vào những năm 1980, SPT-100 trong một số vệ tinh những năm 1990).
Là động cơ chính (duy trì), động cơ ion lần đầu tiên được sử dụng trên tàu vũ trụ Deep Space 1 (lần phóng động cơ đầu tiên vào ngày 10 tháng 11 năm 1998). Các tàu vũ trụ tiếp theo là tàu thăm dò Mặt Trăng của châu Âu Smart-1, được phóng vào ngày 28 tháng 9 năm 2003, và tàu vũ trụ Hayabusa của Nhật Bản, được phóng lên tiểu hành tinh vào tháng 5 năm 2003.
Tàu vũ trụ tiếp theo của NASA với động cơ đẩy ion là (sau một loạt các lần đóng băng và tiếp tục hoạt động) AMC Dawn, được phóng vào ngày 27 tháng 9 năm 2007. Dawn được định để khám phá Vesta và Ceres, đồng thời mang theo ba động cơ NSTAR được thử nghiệm thành công trong Deep Space 1.
Cơ quan Vũ trụ Châu Âu đã lắp đặt một động cơ ion trên vệ tinh GOCE, được phóng vào ngày 17 tháng 3 năm 2009 vào quỹ đạo siêu thấp của trái đất ở độ cao chỉ khoảng 260 km. Động cơ ion tạo ra một xung không đổi để bù cho ma sát trong khí quyển và các hiệu ứng phi hấp dẫn khác lên vệ tinh.
Quan điểm
ESA có kế hoạch sử dụng ổ đĩa ion trong sứ mệnh BepiColombo Mercury. Nó sẽ dựa trên một động cơ dựa trên Smart-1, nhưng sẽ mạnh hơn (dự kiến \u200b\u200bra mắt vào năm 2011-2012).
NASA đang dẫn đầu dự án Prometheus, trong đó một động cơ ion mạnh đang được phát triển, chạy bằng điện từ một lò phản ứng hạt nhân trên tàu. Người ta cho rằng những động cơ như vậy với số lượng 8 chiếc sẽ có thể tăng tốc thiết bị lên 90 km / s. Bộ máy đầu tiên của dự án này, Jupiter Icy Moons Explorer, đã được lên kế hoạch đưa lên Sao Mộc vào năm 2017, nhưng việc phát triển bộ máy này đã bị đình chỉ vào năm 2005 do những khó khăn kỹ thuật. Hiện tại, có một tìm kiếm cho một dự án AMC đơn giản hơn cho thử nghiệm đầu tiên theo chương trình Prometheus.
Bài báo trong Máy tính
Về việc sử dụng lò phản ứng hạt nhân cho động cơ ion (Membrana.ru)
BepiColombo trên trang web ESA
Dự án "Prometheus" trên trang web của NASA
AMC Dawn với động cơ ion ra mắt vào ngày 25 tháng 9 năm 2007.
Động cơ photon và ion
Từ hư cấu đến thực tế
ĐỘNG CƠ ẢNH - một động cơ phản lực, lực đẩy của nó được tạo ra do luồng lượng tử bức xạ điện từ hoặc photon đi ra. Ưu điểm chính của động cơ như vậy là vận tốc dòng chảy ra lớn nhất có thể trong khuôn khổ của cơ học tương đối tính, bằng tốc độ ánh sáng trong chân không. Đối với phương tiện tên lửa, đây là cách duy nhất được biết đến rộng rãi để đạt được bất kỳ phần đáng kể nào của tốc độ ánh sáng ở các giá trị hợp lý của số Tsiolkovsky, đặc trưng cho tỷ số khối lượng của một tên lửa đã nạp và rỗng. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng trong trường hợp này, chúng ta đang nói về số Z theo thứ tự của vài chục - hàng trăm, với các giá trị thực tế về mặt kỹ thuật là bậc 10 đối với tên lửa nhiều tầng. Nhược điểm chính của động cơ photon là hiệu suất thấp của chuỗi chuyển đổi năng lượng từ nguồn sơ cấp sang phản lực photon. Việc sử dụng phản ứng triệt tiêu để sản xuất trực tiếp lượng tử quang học và gamma không làm giảm đáng kể mức độ nghiêm trọng của vấn đề, vì cần phải tính đến tổn thất khi lưu trữ phản vật chất (chưa kể đến việc tạo ra nó) và khó khăn trong việc tập trung bức xạ thu được. Ngoài ra, việc sử dụng plasma nhiệt hạch làm nguồn photon (bao gồm cả việc tạo ra bức xạ laze) và sử dụng lượng tử điện từ có dải bước sóng dài hơn ("động cơ vô tuyến") được coi là thực tế hơn. Trong trường hợp đầu tiên, các vấn đề về tạo ra và duy trì huyết tương với các thông số yêu cầu ở trạng thái ổn định vẫn chưa được giải quyết. “Động cơ vô tuyến” đơn giản hóa đáng kể nhiệm vụ tập trung “luồng phản lực”, nhưng làm giảm mạnh hiệu quả của hệ thống đẩy.
Động cơ photon: đột phá không gian
Hiệu ứng phát thải bụi dưới tác động của bức xạ ánh sáng sẽ tạo ra một loại hệ thống đẩy không gian thú vị và đầy hứa hẹn cho các chuyến bay đến các hành tinh khác của hệ mặt trời. Khi tiếp xúc với ánh sáng và nhiệt, các hạt bụi bất chấp trọng lực và lao lên phía trên. Hiệu ứng này, đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành các hành tinh và tiểu hành tinh, cũng có thể được ứng dụng thực tế trong các thiết bị loại bỏ bụi, cũng như trong động cơ của các tàu thăm dò sao Hỏa và trong việc tạo ra một loại buồm không gian mới.
Khi một lớp bụi tiếp xúc với bức xạ laser đỏ, người ta quan sát thấy sự phát xạ phun ra của các hạt, gợi nhớ đến sự phun trào của một ngọn núi lửa nhỏ. Sau khi nghiên cứu toàn diện hiện tượng này, các nhà khoa học Gerhard Wurm và Oliver Krauss (Oliver Krauss) từ Đại học Münster đã đưa ra kết luận rằng sự xuất hiện của nó có liên quan đến hiện tượng quang điện và "hiệu ứng nhà kính" trong chất rắn, báo PhysOrg đưa tin.
Điện di - hay chuyển động của các hạt dưới tác động của ánh sáng - dựa trên một hiệu ứng đã biết từ lâu được gọi là nhiệt điện di, tức là sự chuyển động của các hạt dưới tác động của nhiệt. Trong môi trường có độ dốc nhiệt độ, các hạt sẽ di chuyển từ vùng nóng hơn sang vùng lạnh hơn. Khi năng lượng của ánh sáng hấp thụ được sử dụng như một nguồn nhiệt, quá trình này được gọi là quang điện di.
Động cơ photon là một động cơ, lực đẩy của nó được tạo ra do luồng lượng tử bức xạ e / từ hoặc photon đi ra. Sự phun ra của các hạt bột than chì (inet - "sự phun trào" của các hạt cacbon thủy tinh).
Động cơ photon có thành hiện thực không?
Ngoài gradient nhiệt độ bề mặt, "hiệu ứng nhà kính" của chất rắn cũng đóng một vai trò trong các vụ phun trào bụi. Hiệu ứng nhà kính xảy ra do chùm tia laser làm nóng các hạt bụi nằm sâu hơn một chút so với các lớp bề mặt (ít nhất ở độ sâu 100 μm, tức là vài chục lớp hạt).
Các nhà khoa học đã tính toán rằng cần phải có một lực xấp xỉ 10-7 N để giải phóng một hạt hình cầu có kích thước 1 micron. "Chúng tôi nhận thấy rằng các hạt này có chiều cao trung bình là 5 cm", Tiến sĩ Wurm nói. "Chiều cao có thể tăng lên đến 10 cm. nhưng đây không phải là giới hạn. Giới hạn có thể phụ thuộc vào sự phân bố và kích thước của các hạt, độ kết dính lẫn nhau của chúng và sức mạnh của chùm tia laze. "
Với công suất 50 mW, bức xạ xuyên qua lớp bụi tới độ sâu vài mm. Nhiệt độ có xu hướng giảm khi tăng độ sâu, nhưng trên thực tế, nó đạt cực đại không phải ở gần bề mặt mà ở độ sâu 100 micron. Do đó, một gradient nhiệt độ nghịch đảo được tạo ra gần bề mặt, gây ra sự phun trào của các hạt bụi. Trong các thí nghiệm, người ta cũng nhận thấy rằng trong vòng vài chục giây sau khi tắt tia laser, điểm của gradient nhiệt độ cực đại sẽ trộn sâu hơn do bề mặt nguội đi nhanh chóng, điều này làm tăng thêm độ bền của quang điện di.
Điện di được quan sát tốt nhất ở áp suất thấp. Các thí nghiệm được thực hiện ở áp suất 10 milibar, xấp xỉ 0,01 so với áp suất khí quyển bình thường của Trái đất, vì vậy ảnh hưởng của quang di đối với bụi là không đáng kể. Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu của quá trình hình thành các hành tinh và các ngôi sao, quá trình quang điện ở áp suất thấp có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành các đĩa khí và bụi, từ đó dẫn đến sự hình thành các tiểu hành tinh và các vật thể không gian khác trong vành đai Kuiper.
Các nhà khoa học tin rằng trong tương lai, quang điện di có thể được ứng dụng thực tế trong bầu khí quyển hiếm hoi của sao Hỏa. Ví dụ, công nghệ này có thể được sử dụng trong các trạm nghiên cứu tự động để loại bỏ bụi khỏi các cụm pin mặt trời và thấu kính của các dụng cụ quang học. Ngoài ra, các nhà khoa học có kế hoạch tạo ra một cánh buồm mặt trời sử dụng sức mạnh của quang điện tử thay vì áp suất bức xạ. Theo các nhà vật lý, một cánh buồm giống như một chiếc lưới đánh cá và hoạt động trên cơ sở quang điện âm, có thể đẩy các tàu thăm dò nhỏ. Một cánh buồm có kích thước 10x10 m có khả năng mang một trọng tải hàng chục kg chỉ nhờ bức xạ "thụ động" của Mặt trời.
Động cơ ion: đột phá không gian
ION ENGINE - vào thứ Bảy ngày 30.09.2003 từ vũ trụ Kuru, trạm nghiên cứu của cơ quan vũ trụ Châu Âu SMART 1 đã được phóng thành công vào không gian bằng phương tiện phóng "Ariane 5". Vệ tinh được tạo ra theo lệnh của ESA (Cơ quan Vũ trụ Châu Âu) bởi Tập đoàn Vũ trụ Thụy Điển thuộc sự tham gia của gần 30 nhà thầu phụ đến từ 11 nước Châu Âu và Hoa Kỳ. Tổng chi phí của dự án là 110 triệu euro.
SMART 1 là trạm thám hiểm mặt trăng robot đầu tiên của ESA. Đồng thời, đây là một trạm nghiên cứu độc đáo thuộc loại mới, là trạm đầu tiên trong chương trình ESA mới có tên là Nhiệm vụ Nhỏ cho Nghiên cứu Nâng cao về Công nghệ. Trong quá trình của chương trình, nó được lên kế hoạch thử nghiệm một số công nghệ mới, chẳng hạn như liên lạc trong băng tần Ka và liên lạc bằng laser, điều hướng tự động và hơn thế nữa.
Với số lượng thiết bị đủ lớn, SMART 1 có trọng lượng nhẹ (370 kg, bao gồm cả thiết bị khoa học - 19 kg) và nhỏ gọn. Với các tấm pin mặt trời được gấp lại, nó là một hình chữ nhật có kích thước hàng mét. Chi phí của SMART 1 thấp hơn khoảng năm lần so với một trạm liên hành tinh ESA điển hình. Nhưng tính năng quan trọng nhất của tàu vũ trụ mới là lần đầu tiên trong lịch sử du hành vũ trụ, động cơ ion sẽ được sử dụng làm động cơ chính. ESA có kế hoạch có thêm hai tàu vũ trụ được trang bị hệ thống đẩy ion. Đây là BepiColombo để nghiên cứu về sao Thủy và quỹ đạo Mặt trời để nghiên cứu về Mặt trời.
Động cơ ion được lắp đặt trên SMART 1 tiêu thụ 1350 watt điện do các tấm pin mặt trời tạo ra và tạo ra lực đẩy 0,07 Newton, tương đương trọng lượng của một tấm bưu thiếp. Chất làm việc là xenon (dung tích nhiên liệu 82 kg). Đồng thời, mất 16 tháng để trạm đi vào quỹ đạo địa cực hình elip quanh Mặt trăng. Đưa SMART 1 vào quỹ đạo đã tính toán là một quá trình phức tạp gồm nhiều giai đoạn, bao gồm các giai đoạn.
Nói một cách chính xác, các động cơ ion đã được lắp đặt trên tàu vũ trụ - đặc biệt là trong những năm gần đây, trên trạm nghiên cứu Deep Space 1 (DS 1) của NASA và trên vệ tinh liên lạc địa tĩnh thực nghiệm ESA Artemis. Trong trường hợp thứ hai, nhờ sự hiện diện của động cơ ion trên tàu, người ta có thể cứu được một vệ tinh tưởng như bị mất hoàn toàn với chi phí hàng triệu đô la.
Hoạt động bất thường của tầng trên của xe phóng Ariane 5, nơi phóng vệ tinh Artemis lên quỹ đạo, dẫn đến thực tế là quỹ đạo Artemis thấp hơn đáng kể so với tính toán. Điều này thường dẫn đến việc mất vệ tinh. Nếu nó gây ra mối đe dọa cho các tàu vũ trụ khác, nó sẽ bị chết đuối (các phương tiện hạng nặng) hoặc bị "đốt cháy" trong bầu khí quyển. Nhưng Artemis đã thoát khỏi số phận đáng buồn này.
Nhờ các biện pháp khẩn cấp được thực hiện và với chi phí thực tế là chi tiêu toàn bộ nhiên liệu hóa học trên tàu, vệ tinh đã được chuyển vào quỹ đạo tròn với độ cao 31 nghìn km. Nhưng sau đó cần phải chuyển Artemis đến một địa tĩnh đã được tính toán trước (độ cao khoảng 36 nghìn km). Sau đó, người ta quyết định sử dụng bốn động cơ ion được lắp thành từng cặp trên tàu. Ban đầu chúng được dùng để điều khiển hướng (độ nghiêng) của vệ tinh. Để thực hiện quá trình chuyển đổi, vectơ lực đẩy của động cơ hướng vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo. Nhưng để cứu tàu vũ trụ, cần phải truyền một xung lực trong mặt phẳng quỹ đạo, và do đó chuyển nó lên quỹ đạo địa tĩnh cao hơn. Artemis cần được xoay 90 độ so với hướng bình thường của nó.
Hoạt động cứu hộ phức tạp nhất đòi hỏi sự phát triển của một chiến lược hành động mới, các phương thức điều khiển vệ tinh mới và chức năng của các thiết bị trên tàu "đang bay". Nó là cần thiết để sửa đổi 20% của tất cả các phần mềm tích hợp. Và hoạt động rất thành công. Sự phức tạp của nó được chứng minh bởi thực tế là chỉ để lập trình lại hệ thống điều khiển trên tàu, cần phải tải các khối phần mềm đã sửa đổi với tổng khối lượng 15 nghìn từ từ Trái đất. Đây là hoạt động lớn nhất để lập trình lại một vệ tinh viễn thông từ Trái đất.
Mặc dù lực đẩy khiêm tốn (chỉ 15 millinewtons), Artemis bắt đầu "leo" vào quỹ đạo đã tính toán, leo được 15 km mỗi ngày. Toàn bộ chiến dịch giải cứu kéo dài 18 tháng. Vào ngày 31 tháng 1 năm 2003, Artemis đã kết thúc chính xác nơi mà đáng lẽ ra cách đây một năm rưỡi. Chiến dịch giải cứu đầu tiên trên thế giới, kết quả hoàn toàn phụ thuộc vào độ tin cậy của động cơ ion và hành động phối hợp của con người trên Trái đất, đã thành công. Vệ tinh, được coi là mất tích trong vô vọng, bắt đầu hoạt động bình thường.
Thiết kế của động cơ SMART 1 chính khác biệt đáng kể so với các động cơ được lắp trên DS 1 và Artemis. Trong trường hợp của hai thiết bị sau, một lưới điện có điện thế đặt vào nó (cái gọi là động cơ ion dạng lưới) đã được sử dụng để tăng tốc các ion. Ngược lại, SMART 1 được trang bị động cơ ion Hall, có sự khác biệt đáng kể về thiết kế. Một lợi thế quan trọng của động cơ hiệu ứng Hall là không có mạng tinh thể, mạng liên tục bị bắn phá bởi các ion năng lượng cao, do đó sự suy giảm nhanh chóng của nó xảy ra. Đối với các đặc điểm khác của động cơ ion với nhiều kiểu dáng khác nhau, tình hình dường như không quá rõ ràng. Nói chung, động cơ lưới tản nhiệt tạo ra xung lực riêng cao hơn và tiêu thụ khoảng một nửa nhiên liệu (chất lỏng làm việc) so với động cơ Hall. Tuy nhiên, trong trường hợp này, động cơ Hall cho phép bạn phát triển một lực đẩy cụ thể lớn với cùng mức tiêu thụ điện năng. Cả hai thiết kế đều có những ưu và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương án ưu tiên trong từng trường hợp tùy thuộc vào bản chất của các nhiệm vụ mà bộ máy phải đối mặt và khả năng năng lượng của nó.
Ngày 9 tháng 3 năm 2013
Vấn đề chuyển động trong không gian đã được loài người đối mặt kể từ khi bắt đầu có các chuyến bay theo quỹ đạo. Một tên lửa cất cánh từ mặt đất tiêu thụ gần như toàn bộ nhiên liệu của nó, cộng với phí của máy gia tốc và các giai đoạn. Và nếu tên lửa vẫn có thể bị xé toạc khỏi mặt đất bằng cách nạp vào nó một lượng nhiên liệu khổng lồ tại vũ trụ, thì đơn giản là không có nơi nào và không có gì để tiếp nhiên liệu trong không gian mở. Nhưng sau khi đi vào quỹ đạo, bạn cần phải tiếp tục. Và không có nhiên liệu.
Và đây là vấn đề chính của du hành vũ trụ hiện đại. Người ta vẫn có thể ném một tàu vũ trụ lên quỹ đạo với lượng nhiên liệu dự trữ lên tới mặt trăng, ví dụ như kế hoạch đang được thực hiện để xây dựng trên mặt trăng một cơ sở tiếp nhiên liệu cho các tàu vũ trụ "tầm xa" bay tới sao Hỏa. Nhưng điều này là tất cả quá phức tạp.
Và giải pháp cho vấn đề này đã được tạo ra từ rất lâu trước đây, vào năm 1955, khi Aleksey Ivanovich Morozov xuất bản một bài báo "Về gia tốc của plasma bởi từ trường." Trong đó, ông mô tả khái niệm về một động cơ vũ trụ mới về cơ bản.
Thiết bị động cơ Plasma Ion
Nguyên tắc hoạt động động cơ plasma bao gồm thực tế là chất lỏng làm việc không phải là nhiên liệu dễ cháy, như trong động cơ phản lực, mà là một dòng ion được tăng tốc bởi từ trường đến tốc độ điên cuồng.
Nguồn cung cấp ion là khí, thường là argon hoặc hydro, bình chứa khí nằm ở giai đoạn đầu của động cơ, từ đó khí được đưa vào ngăn ion hóa, thu được plasma lạnh, được làm nóng ở ngăn tiếp theo bằng phương pháp đốt nóng cộng hưởng xyclotron ion. Sau khi làm nóng, plasma năng lượng cao được đưa vào một vòi phun từ tính, nơi nó được tạo thành dòng nhờ từ trường, được gia tốc và phóng ra môi trường. Đây là cách đạt được lực kéo.
Kể từ đó, máy đẩy plasma đã trải qua một chặng đường dài và được chia thành nhiều loại chính, đó là máy đẩy điện nhiệt, máy đẩy tĩnh điện, máy đẩy dòng điện hoặc từ động lực cao và máy đẩy xung.
Đổi lại, động cơ tĩnh điện được chia thành ion và plasma (máy gia tốc hạt trên plasma quasineutral).
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ viết về hiện đại động cơ ion và những phát triển đầy hứa hẹn của chúng, vì theo quan điểm của chúng tôi, tương lai của hạm đội không gian nằm ở chúng.
Động cơ ion sử dụng xenon hoặc thủy ngân làm nhiên liệu. Bộ đẩy ion đầu tiên được gọi là bộ đẩy ion tĩnh điện lưới.
Nguyên tắc hoạt động của nó như sau:
Máy ion hóa được cho ăn xenon, bản thân nó là trung tính, nhưng bị ion hóa khi bị bắn phá bởi các electron năng lượng cao. Điều này tạo ra một hỗn hợp các ion dương và điện tử âm trong buồng. Để "lọc" các điện tử, một ống có các lưới catốt được đưa ra ngoài buồng, ống này sẽ thu hút các điện tử về chính nó.
Các ion dương bị hút vào hệ thống chiết, bao gồm 2 hoặc 3 lưới. Một sự khác biệt lớn về điện thế tĩnh điện được duy trì giữa các lưới (+1090 vôn ở bên trong so với - 225 ở bên ngoài). Kết quả của việc va chạm vào các ion giữa các lưới, chúng được tăng tốc và ném vào không gian, làm tăng tốc con tàu, theo định luật thứ ba của Newton.
Động cơ ion của Nga. Tất cả đều thể hiện rõ các ống catốt hướng vào vòi phun
Các điện tử bị mắc kẹt trong ống âm cực bị đẩy ra khỏi động cơ theo một góc nhỏ so với vòi phun và dòng ion. Điều này được thực hiện vì hai lý do:
Thứ nhất, để thân tàu vẫn mang điện tích trung tính, và thứ hai, để các ion "trung hòa" theo cách này không bị hút trở lại tàu.
Để động cơ ion hoạt động, chỉ cần hai thứ - khí và điện. Với điều đầu tiên, mọi thứ đều ổn, động cơ của phương tiện liên hành tinh Dawn của Mỹ, được ra mắt vào mùa thu năm 2007, sẽ chỉ cần 425 kg xenon cho một chuyến bay trong gần 6 năm. Trong khi đó, 7,5 tấn nhiên liệu được tiêu thụ mỗi năm để điều chỉnh quỹ đạo ISS bằng động cơ tên lửa thông thường.
Có một điều không hay - động cơ ion có lực đẩy rất thấp, khoảng 50-100 milinewtons, hoàn toàn không đủ khi di chuyển trong khí quyển Trái đất. Nhưng trong không gian, nơi thực tế không có lực cản, động cơ ion có thể đạt tốc độ đáng kể trong thời gian tăng tốc kéo dài. Tổng tốc độ tăng trong toàn bộ thời gian của nhiệm vụ Bình minh sẽ là khoảng 10 km / giây.
Kiểm tra ổ đĩa ion không gian sâu
Các thử nghiệm gần đây do công ty Ad Astra Rocket của Mỹ thực hiện trong một buồng chân không đã cho thấy rằng Tên lửa Magnetoplasma có thể biến đổi cụ thể mới của họ VASIMR VX-200 có thể tạo ra lực đẩy ít nhất là 5 Newton.
Vấn đề thứ hai là điện. VX-200 tương tự tiêu thụ điện năng 201 kW. Các tấm pin mặt trời chỉ đơn giản là không đủ cho một động cơ như vậy. Vì vậy, cần phải phát minh ra những cách mới để thu được năng lượng trong không gian. Có hai cách ở đây - pin tiếp nhiên liệu, ví dụ, triti, được đưa vào quỹ đạo cùng với con tàu, hoặc một lò phản ứng hạt nhân tự động, sẽ cung cấp năng lượng cho con tàu trong suốt chuyến bay.
Trở lại năm 2006, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và Đại học Quốc gia Úc đã thử nghiệm thành công một thế hệ máy đẩy ion không gian mới, đạt mức kỷ lục.
Động cơ trong đó các hạt mang điện được gia tốc trong điện trường đã được biết đến từ lâu. Chúng được sử dụng để định hướng, hiệu chỉnh quỹ đạo trên một số vệ tinh và phương tiện liên hành tinh, và trong một số dự án không gian (cả hai đều đã được thực hiện và mới hình thành - đọc và) - thậm chí như một cuộc tuần hành.
Các chuyên gia liên kết với họ về sự phát triển hơn nữa của hệ mặt trời. Và mặc dù tất cả các loại động cơ tên lửa điện đều kém hơn nhiều so với động cơ hóa học về lực đẩy tối đa (gam so với kilôgam và tấn), chúng hoàn toàn vượt trội về hiệu suất (tiêu thụ nhiên liệu cho mỗi gam lực đẩy mỗi giây). Và hiệu suất này (xung cụ thể) tỷ lệ thuận với tốc độ của phản lực phóng ra.
Vì vậy, trong một động cơ thử nghiệm có tên "Hai giai đoạn 4 lưới" (Dual-Stage 4-Grid - DS4G), được chế tạo theo hợp đồng ESA ở Úc, tốc độ này đã đạt kỷ lục 210 km / giây.
Ví dụ, tốc độ này cao hơn 60 lần so với tốc độ xả của động cơ hóa học tốt, và cao hơn 4-10 lần so với "động cơ ion" trước đây.
Như tên của nó, tốc độ này đạt được nhờ quá trình gia tốc ion hai giai đoạn sử dụng bốn cách tử liên tiếp (thay vì một giai đoạn truyền thống và ba cách tử), cũng như bằng điện áp cao 30 kilovolt. Ngoài ra, sự phân kỳ của chùm phản ứng đầu ra chỉ là 3 độ, so với khoảng 15 độ đối với các hệ thống trước đó.
Và đây là thông tin của những ngày cuối cùng.
Động cơ ion (ID) hoạt động đơn giản: khí từ bình chứa (xenon, argon, v.v.) được ion hóa và tăng tốc bởi trường tĩnh điện. Vì khối lượng của ion nhỏ, và nó có thể nhận một điện tích đáng kể, nên các ion bay ra khỏi động cơ với tốc độ lên đến 210 km / s. Động cơ hóa học có thể đạt được ... không, không phải như vậy, nhưng chỉ ít hơn hai mươi lần so với tốc độ hết hạn của các sản phẩm cháy chỉ trong những trường hợp đặc biệt. Theo đó, mức tiêu thụ khí so với mức tiêu thụ nhiên liệu hóa học là cực kỳ thấp.
Đó là lý do tại sao các tàu thăm dò "tầm xa" như Hayabusa, Deep Space One và Dawn, đã hoạt động hoàn toàn hoặc một phần tại ID. Và nếu bạn không chỉ bay đến các thiên thể xa xôi bằng quán tính mà còn chủ động di chuyển đến gần chúng, thì bạn không thể làm được nếu không có những động cơ như vậy.
Năm 2014, động cơ ion đang kỷ niệm 50 năm hoạt động trong không gian. Tất cả thời gian này, vấn đề xói mòn không thể được giải quyết ngay cả trong ước tính đầu tiên. (Đây và dưới ảo ảnh. NASA, Wikimedia Commons.)
Giống như tất cả những thứ tốt, ID thích được cung cấp năng lượng: một lực đẩy newton đòi hỏi năng lượng lên tới 25 kW. Hãy tưởng tượng rằng chúng ta được giao nhiệm vụ phóng tàu vũ trụ 100 tấn đến Sao Diêm Vương (bạn sẽ tha thứ cho chúng ta vì chúng ta mơ mộng!). Lý tưởng nhất, ngay cả đối với Sao Mộc, chúng ta cần 1.000 Newton lực đẩy và 10 tháng, và lên đến Sao Hải Vương trong cùng một lực đẩy - một năm rưỡi. Nói chung, rốt cuộc đừng nói về sao Diêm Vương, nếu không thì buồn lắm ...
Chà, để có được 1.000 Newton suy đoán cho đến nay, chúng ta cần 25 megawatt. Về nguyên tắc, không có gì là không thể về mặt kỹ thuật - một con tàu 100 tấn có thể tiếp nhận lò phản ứng hạt nhân. Thật ngẫu nhiên, NASA và Bộ Năng lượng Hoa Kỳ hiện đang làm việc trong dự án Năng lượng bề mặt phân hạch. Đúng vậy, chúng ta đang nói về các căn cứ trên Mặt trăng và sao Hỏa, không phải tàu. Nhưng khối lượng của lò phản ứng không cao - chỉ 5 tấn, với kích thước 3 x 3 x 7 m ...
Chà, được rồi, bạn đã mơ và vậy là đủ, bạn nói, và ngay lập tức nhớ đến trò ngu ngốc được cho là do Leo Tolstoy phát minh ra trong Chiến tranh Crimean. Rốt cuộc, một dòng ion lớn như vậy đi qua động cơ (và đây là một trở ngại chính) sẽ gây ra sự xói mòn của nó, và nhanh hơn nhiều so với mười tháng hoặc một năm rưỡi. Hơn nữa, đây không phải là vấn đề lựa chọn vật liệu cấu trúc - may mắn thay, cả titan và kim cương đều sẽ bị phá hủy trong điều kiện như vậy - mà là một phần không thể thiếu trong cấu trúc của động cơ ion.
Dựa trên tài liệu từ Gizmag. và http://lab-37.com
Bạn có biết về những gì đang hoạt động ở Nga không, hoặc ví dụ: nó có thể sớm xuất hiện Bài báo gốc trên trang web InfoGlaz.rf Liên kết đến bài báo mà bản sao này được tạo từ là
Ấn phẩm "YAHOO" cung cấp tài liệu với thông tin về cuộc cách mạng mới động cơ ion cho các chuyến bay vũ trụ.
Tàu vũ trụ Dawn của NASA đã dành hơn bảy năm du hành trong hệ mặt trời để đánh chặn tiểu hành tinh Vesta và hành tinh lùn Ceres. Bây giờ từ quỹ đạo quanh Ceres, tàu thăm dò đã truyền những hình ảnh và dữ liệu đầu tiên từ những vật thể ở xa này. Nhưng ở đây, điều đáng ngạc nhiên không chỉ là điều này, mà còn thực tế là cho nhiệm vụ trinh sát không gian này, họ không sử dụng động cơ tên lửa thông thường, mà là động cơ ion chạy bằng điện, không có động cơ tương tự trên thế giới.
Những động cơ đẩy ion như vậy sẽ tiếp tục thúc đẩy thế hệ tàu vũ trụ tiếp theo. Ở đây, điện năng được sử dụng để tạo ra các hạt nhiên liệu tích điện, thường sử dụng khí xenon và tăng tốc chúng lên tốc độ cực cao. Tốc độ bắn ra của hạt trong tên lửa thông thường bị giới hạn bởi năng lượng hóa học được lưu trữ trong các liên kết phân tử trong nhiên liệu, giới hạn lực đẩy của chúng ở khoảng 5 km / s. Nhưng trong động cơ ion, về nguyên tắc, chỉ năng lượng điện có thể có trên tàu là bị hạn chế, nhưng theo quy luật, tốc độ khí thải từ các hạt mang điện nằm trong giới hạn đáng kinh ngạc đối với thời đại của chúng ta - từ 15 km / s đến 35 km / s ...
Điều này có nghĩa là trên thực tế, động cơ chạy bằng điện tiết kiệm hơn nhiều so với động cơ hóa học, vì có thể tiết kiệm được một lượng lớn khối lượng phóng của tàu vũ trụ với chi phí ít nhiên liệu hơn trên tàu. Với chi phí khoảng 20.000 USD để phóng một kg khối lượng lên quỹ đạo Trái đất, điều này có thể làm cho phi thuyền rẻ hơn đáng kể. Điều này có thể mang lại lợi ích to lớn cho các nhà sản xuất vệ tinh địa tĩnh thương mại, nơi hệ thống đẩy điện cho phép họ cơ động, bổ sung thêm các khả năng mới cho các sứ mệnh vệ tinh. Tuy nhiên, đối với các sứ mệnh khoa học như du hành liên hành tinh ở các vùng bên ngoài của hệ mặt trời trên một khoảng cách rộng lớn, hệ thống động cơ điện chỉ là một phương tiện thực hiện công việc hữu ích với các thiết bị khoa học.
Các loại động cơ điện ion
Tàu vũ trụ Dawn được trang bị các tấm pin mặt trời lớn để cung cấp năng lượng cho một động cơ điện.
Có ba loại động cơ điện chính, tùy thuộc vào phương pháp được sử dụng để tăng tốc.
Hệ thống nhiệt điện sử dụng điện để làm nóng nhiên liệu, bằng cách cho dòng điện đi qua bộ phận làm nóng hoặc bằng cách cho dòng điện đi qua khí ion nóng hoặc chính plasma trong động cơ phản lực.
Động cơ điện từ, khi ion hóa nhiên liệu tên lửa, tương tác với plasma dẫn điện, gia tốc xảy ra khi tương tác với dòng điện và từ trường mạnh. Được biết đến với tên gọi là Pulse Plasma Drive, phương pháp này thực sự rất giống với cách hoạt động của động cơ điện. Động cơ tĩnh điện sử dụng điện trường được tạo ra bằng cách đặt điện áp cao qua hai tấm lưới đục lỗ với nhiều lỗ nhỏ để tăng tốc nhiên liệu. Một thiết kế hiệu ứng Hall tĩnh điện khác hoạt động theo cách tương tự, nhưng thay vì các lưới điện cao thế, nó tạo ra một điện trường bằng cách bẫy các electron trong từ trường trong mặt phẳng thoát ra của bộ đẩy.
Nửa thế kỷ tạo ra động cơ ion
Khái niệm về hệ thống đẩy điện đã có từ 50 năm trở lên, nhưng nó được cho là quá thử nghiệm để thực hiện các dự án lớn. Chỉ bây giờ hướng này mới bắt đầu có được các ứng dụng thực tế. Ví dụ, để giữ các vệ tinh địa tĩnh ở quỹ đạo chính xác để chịu được lực cản khí động học trong một bầu khí quyển rất hiếm cách bề mặt Trái đất 200 km. Hoặc trong một sứ mệnh liên hành tinh như Deep Space 1, sứ mệnh thử nghiệm đầu tiên sử dụng máy đẩy ion để bước đầu chứng minh khả năng của công nghệ cho tiểu hành tinh 9969 Braille và sao chổi Borrelly cách đây 15 năm, YAHOO viết.
Cũng có một dự án khác với một vệ tinh, trong bốn năm cho đến năm 2013 nghiên cứu trường hấp dẫn của Trái đất.
Các dự án tương lai sử dụng động cơ ion
Động cơ tàu vũ trụ đã sẵn sàng để giảm chi phí triển khai vệ tinh. Với sự trợ giúp của bộ đẩy ion nhỏ gọn trên các vệ tinh, chúng có thể tự nâng mình từ quỹ đạo trái đất thấp đến quỹ đạo địa tĩnh cuối cùng của chúng. Điều này sẽ tiết kiệm số tiền khổng lồ cần thiết để nâng một vệ tinh sử dụng tên lửa hóa học thông thường, nhiên liệu và cho phép sử dụng các phương tiện phóng nhỏ hơn nhiều, điều này sẽ tiết kiệm đáng kể tiền bạc. Các đơn vị đầu tiên với phiên bản hoàn toàn chạy điện của nền tảng vệ tinh vào năm 2012 với ổ đĩa ion được cung cấp bởi điện lưới xenon.
Về lâu dài, các tàu kéo không gian và thậm chí cả các sứ mệnh có người lái lên sao Hỏa rất có thể sẽ dựa trên các nhà máy điện hạt nhân.
Nguồn - Phys.org/news
Bài viết này có hữu ích không? Sau đó, hãy cho người khác biết về nó bằng cách nhấp vào các nút mạng xã hội (Twitter, Facebook, v.v.) bên dưới.
Rất có thể, các mục sau đây sẽ thú vị và hữu ích cho bạn:
,
và cũng rất hữu ích khi đăng ký nhận các tài liệu thú vị mới trên trang web thông qua nút màu cam ở trên cùng hoặc trong cột bên của trang.
Đánh dấu bài viết để quay lại nó bằng cách nhấp vào các nút Ctrl + D. Bạn có thể đăng ký nhận thông báo về việc xuất bản các bài viết mới thông qua biểu mẫu "Đăng ký trang web này" ở cột bên của trang. Nếu có điều gì đó không rõ ràng, hãy đọc.
