Silnik jonowy
Z Wikipedii
Silnik jonowy (ang. ion engine, ion propulsion system) jest to rodzaj silnika rakietowego.
Silnik jonowy jest najbardziej wydajnym z silników używanych obecnie (2003) w przestrzeni kosmicznej. Są one około dziesięć razy wydajniejsze niż powszechnie stosowane chemiczne silniki rakietowe.
Prace nad silnikiem rozpoczęto w latach 50. XX wieku. Pierwsze wersje wykorzystywały do napędu pary rtęci (Hg). Obecnie powszechnie wykorzystywany jest gaz szlachetny ksenon (Xe).
Energia wyrzucająca gaz z silnika pochodzi z zewnętrznego źródła (najczęściej z baterii słonecznych). Najpierw atomy ksenonu pozbawiane są ładunku ujemnego – zostają przekształcone w jony dodatnie. Następnie są rozpędzane pod wpływem pola elektrycznego, osiągając prędkość 36 km/s. Duża prędkość wyrzucanego czynnika daje dużą siłę ciągu przypadającą na jednostkę masy wyrzucanej substancji. Jednak ze względu ma małą masę atomów łączna masa wyrzucanego czynnika jest bardzo mała. W związku z tym całkowita siła ciągu rakiety nie jest duża, ale nośnika wystarcza na długi czas i ma on mniejszą masę. Statek wyposażony w taki silnik porusza się początkowo bardzo powoli (kilka milimetrów na sekundę), więc nie może być wykorzystywany gdy potrzebne jest gwałtowne przyspieszenie.
Silnik jonowy wykorzystano do napędu wystrzelonej w 1998 sondy Deep Space 1 lecącej w kierunku Komety Berrelyego. Napęd, zaprojektowany tak, aby pracował przez 200 godzin, w praktyce działał ponad 50 razy dłużej.
Silnik jonowy sprawdził się w warunkach rzeczywistych również w latach 2001–2003. Silnik tego typu posłużył, między innymi, do uratowania misji satelity Artemis, który 13 lipca 2001 został przez rakietę Ariane 5 umieszczony na niewłaściwej orbicie. Pierwsze manewry zmiany orbity wykonano klasycznym napędem chemicznym, ze względu na konieczność szybkiego opuszczenia pasów radiacyjnych Van Allena. Zużyto na to 95% paliwa chemicznego. Ostatnie 5 tysięcy kilometrów satelita pokonał używając napędu jonowego. Pod koniec stycznia 2003 Artemis osiągnął docelową orbitę geostacjonarną.
Zobacz: jonolot
