Kreditna slika: ESA
Misija Europske svemirske agencije SMART-1 upotrijebit će revolucionarni ionski motor kako bi pomogla tražiti dokaze da je Mjesec nastao nakon nasilnog sudara manjeg planeta sa Zemljom. Ionski motor djeluje tako što mjesecima ili čak godinama ubrzava ionizirane čestice plina u stalnom toku. Iako je potisak vrlo nizak, vrlo je učinkovit i zahtijeva djelić goriva koji koriste tradicionalne rakete.
Ljubitelji filma znanstvene fantastike znaju da, ako želite prijeći kratke udaljenosti od svog matičnog planeta, upotrijebili biste podgrupu "ionski pogon". Međutim, je li takav pogon ionske znanosti ili fantastika?
Odgovor se nalazi negdje između. Ionski motori potječu iz najmanje 1959. Dva ionska motora testirana su čak 1964. godine na američkom satelitu SERT 1 - jedan je bio uspješan, a drugi nije.
Princip je jednostavno konvencionalna fizika - uzmete plin i jonizirate ga, što znači da mu dajete električni naboj. Ovo stvara pozitivno nabijene ione plina, zajedno s elektronima. Ionizirani plin prolazi kroz električno polje ili zaslon na stražnjoj strani motora, a ioni napuštaju motor, stvarajući potisak u suprotnom smjeru.
Vrlo štedljiv
Radeći u bliskom vakuumu prostora, ionski motori ispaljuju pogonski plin mnogo brže od mlazne rakete kemikalija. Stoga isporučuju oko deset puta više potiska po kilogramu pogonskog goriva, što ih čini vrlo ekonomičnim.
Iako su učinkoviti, ionski motori su uređaji vrlo niskog potiska. Količina gura koju dobivate za količinu pogonskog goriva je vrlo dobra, ali ne guraju se vrlo snažno. Na primjer, astronauti ih nikada ne bi mogli koristiti za polijetanje površine planete. Međutim, jednom u svemiru, mogli bi ih koristiti za manevriranje okolo, ako se ne žuri ubrzati. Zašto? Ionski pogoni mogu dostići velike brzine u prostoru, ali trebaju im vrlo velike udaljenosti da bi se s vremenom izgradili do takvih brzina.
Ležerna prednost
Ionski motori ležerno rade svoju magiju. Električne puške ubrzavaju ione. Ako snaga za ovo ubrzanje dolazi od solarnih panela svemirske letjelice, znanstvenici ga nazivaju "solarno-električnim pogonom". Solarni paneli veličine koja se obično koristi na trenutnim svemirskim brodovima mogu opskrbiti samo nekoliko kilovata snage.
Stoga se ionski motor na solarni pogon ne može natjecati s velikim potiskom kemijske rakete. Međutim, tipična kemijska raketa gori samo nekoliko minuta, dok ionski motor može lagano gurati mjesecima ili čak godinama - sve dok Sunce sja, a opskrba gorivom traje.
Još jedna prednost nježnog potiska je što omogućuje vrlo preciznu kontrolu svemirskog broda, vrlo korisnu za znanstvene misije koje zahtijevaju vrlo precizno ciljanje.
Osiguravanje prostora ESA-e u svemiru
Inženjeri su testirali ionski motor kao glavni pogonski sustav prvi put koristeći NASA-ino misiju Deep Space 1 između 1998. i 2001. ESA-ina misija SMART-1, koja bi trebala biti lansirana krajem kolovoza 2003., otići će na Mjesec i demonstrirati suptilnije operacije od vrsta koja je potrebna u budućim dugoročnim misijama. Oni će kombinirati solarno-električni pogon s manevrima koristeći prvi put gravitaciju planeta i mjeseca.
SMART-1 osigurat će neovisnost Europe u korištenju ionskog pogona. Očekuje se da će se druge svemirske misije koristiti ionskim motorima za složene maneure blizu zemljine orbite. Na primjer, ESA-ova misija LISA otkrivat će gravitacijske valove koji dolaze iz dalekog svemira. Buduće misije ESA-e na planetama također će koristiti ionske motore za slanje na njih.
Sada je činjenica o znanosti
Današnje stvarnosti solarno-električnog pogona možda se ne podudaraju s filmskom magijom znanstvenofantastičnih filmova sa svemirskim letjelicama koje lete naokolo na našim kinima. Međutim, rad ESA-e na SMART-1 i budućim misijama osigurava da su ionski pogoni sada više znanstvena činjenica nego znanstvena fantastika.
Izvorni izvor: ESA News Release
