Изобретен сверхмощный ионный двигатель
Новый ионный двигатель, четырехсетчатыйИонные двигатели создают тягу, используя электрическое поле для ускорения положительно заряженных частиц — ионов — в сторону, противоположную движению корабля. Существующая модель, например, использованная в миссии ESA к Луне, SMART-1, испускает ионы из резервуара и тратит их за один раз. В новом двигателе ионы испускаются в два этапа.
В ESA говорят, что двигатель может быть использован в пилотируемом корабле к Марсу.
«Миссии с экипажем или тяжелыми роботами становятся все ближе к осуществлению. Можно даже говорить о межзвездных миссиях [за пределы Солнечной системы]», — говорит руководитель команды инженеров, разработавших двигатель, Орсон Сазерленд (Orson Sutherland) из Австралийского национального университета в Канберре. Проект координировал Роджер Уокер (Roger Walker) из команды усовершенствованных концепций ESA в Нидерландах.
Обычный ионный двигатель состоит из трех сеток, каждая — с тысячей миллиметровых отверстий. Они подсоединяются к камере, содержащей заряженные частицы. Первая работает под напряжением в тысячи вольт, а вторая — под низким напряжением. Разница создает электрическое поле, которое извлекает ионы из топливного резервуара и ускоряет их наружу. Третья сетка останавливает электроны, летящие обратно в ионный луч. В идеале, разница напряжений между двумя сетями должна быть как можно больше, чтобы увеличить скорость ионов, а также эффективность расхода топлива. Но когда разница приближается к 5 тыс. вольт, ионы сталкиваются со второй сеткой и начинают ее разрушать. В новом проекте — четыре сетки. Ионы извлекаются из резервуара при помощи двух сеток, расположенных рядом под напряжением 3–5 тыс. вольт. Ускорение происходит на второй стадии, когда извлеченные ионы передаются от второй сетки к третьей, находящейся под очень большим напряжением. И, наконец, последняя стадия — с низким напряжением — предохраняет от попадания электронов назад. Система позволяет создавать между двумя наборами сеток разность напряжений до 30 тыс. вольт и не повреждает их.
Мощность позволяет кораблю слетать до Марса и обратно и ускорить время полета к удаленным планетам, например, Плутону. Но для того, чтобы двигатель можно было использовать, необходимо потратить примерно 10 лет на его доработку.
© CNews
