Jonu dzinējs - jauni kosmosa apvāršņi

Jonu dzinējs - jauni kosmosa apvāršņi
Jonu dzinējs - jauni kosmosa apvāršņi
Anonim

Cilvēks devās kosmosā, pateicoties šķidro un cieto degvielu raķešu dzinējiem. Taču viņi arī apšaubīja kosmosa lidojumu efektivitāti. Lai salīdzinoši neliels kosmosa kuģis vismaz "ieķertos" Zemes orbītā, tas uzstādīts virsū iespaidīgai nesējraķetei. Un pati raķete patiesībā ir lidojoša tvertne, kuras lauvas tiesa ir rezervēta degvielai. Kad tas viss ir izlietots līdz pēdējam pilienam, uz kuģa paliek niecīgs krājums.

jonu dzinējs
jonu dzinējs

Lai nenokristu uz Zemi, Starptautiskā kosmosa stacija periodiski paaugstina savu orbītu ar reaktīvo dzinēju impulsiem. Degvielu tiem - aptuveni 7,5 tonnas - ar automātiskajiem kuģiem piegādā vairākas reizes gadā. Taču tāda degvielas uzpildīšana ceļā uz Marsu nav gaidāma. Vai nav pienācis laiks atvadīties no novecojušām shēmām un pievērsties modernākam jonu dzinējam?Lai tas darbotos, nav vajadzīgs neprātīgs degvielas daudzums. Tikai gāze un elektrība. Elektrība kosmosā tiek ražota, tverot Saules gaismas starojumu ar paneļiem.saules baterijas. Jo tālāk no gaismekļa, jo mazāka to jauda, tāpēc būs jāizmanto arī kodolreaktori. Gāze nonāk primārajā sadegšanas kamerā, kur to bombardē ar elektroniem un jonizē. Iegūtā aukstā plazma tiek nosūtīta sasilšanai, un pēc tam - uz magnētisko sprauslu paātrinājumam. Jonu dzinējs izspiež no sevis karstu plazmu ar ātrumu, kas nav pieejams parastajiem raķešu dzinējiem. Un kosmosa kuģis saņem vajadzīgo stimulu.

DIY jonu dzinējs
DIY jonu dzinējs

Darbības princips ir tik vienkāršs, ka jūs varat salikt demonstrācijas jonu dzinēju ar savām rokām. Ja rata formas elektrods ir iepriekš līdzsvarots, novietots uz adatas gala un tiek pielikts augsts spriegums, elektroda asajos galos parādīsies zils mirdzums, ko rada no tiem izplūstošie elektroni. To derīguma termiņš radīs vāju reaktīvo spēku, elektrods sāks griezties.

Ak, jonu dzinējiem ir tik niecīga jauda, ka tie nevar pacelt kosmosa kuģi no Mēness virsmas, nemaz nerunājot par palaišanu uz zemes. Visskaidrāk to var redzēt, ja salīdzinām abus kuģus, kas dodas uz Marsu. Šķidrās degvielas kuģis sāks lidojumu pēc dažu minūšu intensīva paātrinājuma un pavadīs nedaudz mazāk laika, samazinot ātrumu Sarkanās planētas tuvumā. Kuģis ar jonu dzinējiem divus mēnešus paātrinās lēnām spirālē, un tāda pati darbība to gaida arī Marsa tuvumā…

Jonu dzinēji
Jonu dzinēji

Un tomēr jonu dzinējs jau ir atradis savu pielietojumu: viņiaprīkots ar vairākiem bezpilota kosmosa kuģiem, kas nosūtīti ilgtermiņa izlūkošanas misijās uz Saules sistēmas tuvākajām un tālākajām planētām, uz asteroīdu joslu.

Jonu dzinējs ir tas pats bruņurupucis, kas apdzina ātrkājaino Ahilleju. Iztērējis visu degvielu dažu minūšu laikā, šķidrais dzinējs uz visiem laikiem apstājas un kļūst par nederīgu dzelzs gabalu. Un plazma var strādāt gadiem ilgi. Iespējams, ka tie tiks aprīkoti ar pirmo kosmosa kuģi, kas zemgaismas ātrumā dosies uz Zemei tuvāko zvaigzni Alfa Kentauri. Paredzams, ka lidojums ilgs tikai 15–20 gadus.

Ieteicams: