Қалай жұмыс істейді ионды қозғалтқыш және қайда қолданылады

Мұндай қозғалтқыш мүмкін жеделдету дейін өте үлкен жылдамдық.

Ғалымдар ойлап тауып немесе дайындалып, ойлап көптеген жаңа типтегі қозғалтқыштар үшін ғарыш кемелерінің. Ең батыл болжамдар да айтылады про варп-қозғалтқыш, ол разгонять кемесі дейін жылдамдығын бірнеше есе асатын жарық жылдамдығы есебінен қисаю кеңістік мощном гравитациялық өріс. Әзірге бұл тек фантастика, ол жақын арада болуы мүмкін болашақта. Есесіне, ионды қозғалтқыштары бар, тіпті қолданылады. Олар қазірдің өзінде болуы мүмкін дамыту, жылдамдығын бірнеше есе жоғары, бұл ұсынады дәстүрлі зымыран қозғалтқыштары. Рас, олар жіберу зымыранды ғарышқа. Міне, осындай қарама-қайшылықтар. Бірақ сонда жұмыс істейді ионды қозғалтқыш және неліктен осы кезеңде, бұл шын мәнінде болып табылады технологиясына болашақ?

Қалай жұмыс істейді ионды қозғалтқыш

жұмыс Принципі иондық қозғалтқыштың қарапайым және күрделі жұмыс бір уақытта. Ол жасалады-жайлардағы газ, ол келісімге толықтай жауапты болып табылады электростатическим өрісі үшін реактивті тартым және жылдамдық ғарыш кемесінің сәйкес үшінші заңы Ньютонның.

Отынмен немесе жұмыс денесімен мұндай қозғалтқыш болып табылады ионизированный инертті газ (гелий, аргон, неон, ксенон, криптон, оганесон, радон). Дегенмен, барлық инертті газдар тұр пайдалануға болады отын ретінде, сондықтан, әдетте, таңдау ғалымдар мен зерттеушілердің німділігі ксенон. Сондай-ақ, қаралады нұсқа ретінде пайдалану жұмыс дене иондық қозғалтқыштың

кезінде қозғалтқыштың жұмыс камерасында құрылады қоспасы теріс электрондардың және оң иондар. Өйткені электрондар болып табылады жанама өнімі, оны сүзуге. Ол үшін камераны алғаш трубка шектеулі катодными торлармен үшін ол притягивала өзіне электрондар.

Оң иондар, керісінше, тартылады жүйесіне табу. Содан кейін разгоняются арасындағы торларымен айырмашылығы электростатикалық потенциалдар, олардың шамамен 1 200 Вольт және выбрасываются ретінде реактивті ағынының бағытын кеңістік.

Схемалық бейнесі жұмыс иондық қозғалтқыштың.

Электрондар, олар тап катодты тор алынып тасталуға тиіс бортынан кеме, ол сохранял бейтарап заряд, ал лақтырылған иондары жоқ притягивались кері төмендетіп тиімділігі орнату. Шығарынды электрондардың арқылы жүзеге асырылады жеке шүмек астына шағын бұрышы ағыны иондардың. Осылайша, ұрлап, олардың өзара іс-қимыл кейін покидания қозғалтқыштың маңызды емес, өйткені олар қозғалысына кедергі кеме.

Артықшылықтары иондық қозғалтқыштың үшін ғарыш кемесінің

Иондары қозғалтқыштың шыға разгоняются дейін . Өз максимумы олар жетуі мүмкін 210 км/с. Бұл ретте, химиялық зымыран қозғалтқыштары қабілетті емес қол жеткізуге және 10 км/с болғанда диапазонында 3-5 км/с болады.

бұл про варп-қозғалтқыш, бірақ көрейік, алдымен ионным анықтаймыз.

қол жеткізу Мүмкіндігіне үлкен үлес импульс мүмкіндік береді өте қатты қысқарту шығыны реактивті масса ионизированного газ ұқсас көрсеткішпен салыстырғанда дәстүрлі химиялық отын. Ал, ионды қозғалтқыш мүмкін үздіксіз жұмыс үш жылдан астам. Энергия үшін керек-жайлардағы отын алынады, күн батареяларын — ғарышта проблема жоқ.

Егер асықпау үдеуімен некуда, онда иондық қозғалтқыш тамаша нұсқа.

Кемшіліктері иондық қозғалтқыштарының

Мүмкіндігі ұзақ жұмыс иондық қозғалтқыштың өте маңызды, өйткені ол емес, қабілетті дамыту, жоғары тартымды және лезде разгонять кемесі дейін үлкен жылдамдықтар. Қазіргі реализациях deadlifts иондық қозғалтқыштарының әрең жетеді 100 миллиньютонов.

үшін осындай сындарлы ерекшеліктері, кем дегенде, әзірге, мұндай қозғалтқыш мүмкіндік бермейді басталуы с другой планеты, тіпті өте кішкентай гравитация.

бұл пайдалануға және мұндай қозғағыштар үшін алыс саяхат әзірге мүмкін без дәстүрлі тартқыш қондырғыларды химиялық отын. Есесіне, олардың бірлесіп пайдалану мүмкіндік береді әлдеқайда икемді пайдалануға үдеуімен. Мысалы есебінен әдеттегі қозғалтқыш разгонять аппараты дейін одан кем жоғары жылдамдықпен, ал жеделдеуі, тағы есебінен иондық қозғалтқыштың.

Бағындыру алыс ғарышты жаңа технологияларды мүмкін емес.

шын мәнінде, кіші deadlifts қазіргі уақытта негізгі кемшілігі болып табылады мұндай қозғалтқыштарды, бірақ ғалымдар осы бағытта жұмыс істейді және болашақта арттырады, оның қуаты, өйткені белгілі бір ілгерілеушілікке қол жеткізілді қазір.

Тағы бір болсын, мен емес, елеулі . Жалпы ионды қозғалтқыштар жеткілікті сенімді, бірақ түсіну қажет, олардың міндеті болып табылады өтініштің негізінде аппараты өте алыс және өте тез. Яғни, ол жұмыс істеуге тиіс ұзақ үшін ставить под удар бүкіл миссиясын. Сондықтан, әзірге жұмыстар жүріп жатыр үстінен қуатын арттырып, әзірлеушілер тырысады да ұмытпау сенімділік.

пайдаланылатын ионды қозғалтқыштар

Сізге көрінуі еді, бұл ионды қозғалтқыштары бар тек қағаз бетінде және зертханаларда, бірақ бұл олай емес. Олар қазірдің өзінде пайдаланылған, кем дегенде, жеті аяқталған миссияларына пайдаланылады кем дегенде төрт жұмыс істеп тұрған.

оның ішінде мұндай қозғалтқыштар пайдаланылады аясында миссиясының тұсауы кесілген 20 қараша 2018 жылғы. Осымеркурианской миссиясының пайдаланылады 4 иондық қозғалтқыштың қуаты 290 миллиньютонов. Бұдан басқа, аппарат жабдықталған және химиялық қозғалтқышы бар. Екеуі де ұштастыра гравитациялық маневрами тиіс шығуын қамтамасыз ету кемесі орбитаға Меркурия ретінде жасанды серігі.

Ғарыш аппараты BepiColombo.

Пайдалану осы қозғалтқыштардың емес брезгует және Илон Концентра өз бағдарламасында Starlink есебінен осы қозғалтқыштардың кеме жасауға тиіс шағын маневрлер және жалтаруы құйды.

Қазір жоспарлануда жеткізу ХҒС-ионды тартымдық орнату мүмкіндік беретін, басқаруға ережеге сәйкес жүзеге асырады станция автоматты режимде. Оның қуаты арнайы іріктелген негізге ала отырып, қол жетімді электр станцияның қуаты. Үшін үлкен сенімділік жоспарлануда, сонымен қатар жеткізу батареяларды қамтамасыз ететін 15 минут жұмыс істегеннен қозғалтқыш.

Бірақ ең ерекше жоба болды "Прометей". Кемесі осы жоба шеңберінде жоспарланған жіберу қарай Юпитеру-бабына жылдамдығы 90 км/с. Ионды қозғалтқыш кеменің тиіс бал жұмыс , бірақ техникалық қиындықтар 2005 жылы жоба жабылды.

Қашан ойлап тапты ионды қозғалтқыш

Кезінде бүкіл болашағын иондық қозғалтқыштың бірінші рет оның тұжырымдамасын ұсынды сонау 1917 жылы Роберт Годдард. Тек арада 40 жыл дерлік Эрнст Штулингер сопроводил тұжырымдамасын қажетті есептеулерді.

Роберт Годдард.

1957 жылы мақала Алексей Морозов "атты жеделдету Туралы магнетитті", ол сипатталған барлық барынша егжей-тегжейлі. Бұл түрткі болды технологиясының дамуына және 1964 жылы кеңес аппараты "Зонд-2" тұрды мұндай қозғалтқыш үшін маневрлер орбитада.

Бірінші аппараты ғарышта с ионным бар.

шын мәнінде, ионды қозғалтқыш болып табылады, электр ғарыш қозғалтқышы бар, бірақ оның бәрін пысықтау және жетілдіру. Осымен айналысты ұзақ жылдар бойы, ал 1970 жылы сынағынан өтті міндеттелген тиімділігін көрсету ұзақ мерзімді жұмыс сынап иондық электростатикалық қозғалтқыштар ғарышта. Көрсеткен кезде шағын ПӘК және төмен тарту күші ұзаққа шабуылын тойтарды тілек американдық ғарыш өнеркәсібі пайдалануға осындай қозғалтқыштармен.

КСРО әзірлеу созылды және осыдан кейін уақыты. Еуропалық және американдық ғарыш агенттігінің оралды осы идеяға. Қазір зерттеу жұмыстары жалғасуда, ал үлгілер қозғалтқыштардың болса да, мүмкін емес бас тарту элементі бар басқару, бірақ өтеді "тексеруді" ұрыспен. Жиналған ақпарат мүмкіндік береді иондық қозғалтқыштың. Бойынша әр түрлі ақпарат санын тартуға ең қуатты мұндай қозғалтқыштың артық-ден 5 Н. Егер бұл осылай болса, онда барлық шынында да бекер емес.