Động cơ ion - chân trời không gian mới

Động cơ ion - chân trời không gian mới
Động cơ ion - chân trời không gian mới
Anonim

Con người đã đi vào vũ trụ nhờ động cơ tên lửa đẩy chất lỏng và rắn. Nhưng họ cũng đặt câu hỏi về tính hiệu quả của các chuyến bay vũ trụ. Để một tàu vũ trụ tương đối nhỏ ít nhất có thể "móc" vào quỹ đạo Trái đất, nó được lắp đặt trên đầu một phương tiện phóng ấn tượng. Và bản thân tên lửa, trên thực tế, là một chiếc xe tăng bay, phần trọng lượng của nó được dành cho nhiên liệu. Khi tất cả chúng được sử dụng đến giọt cuối cùng, một nguồn cung cấp ít ỏi vẫn còn trên tàu.

động cơ ion
động cơ ion

Để không rơi xuống Trái đất, Trạm Vũ trụ Quốc tế định kỳ nâng quỹ đạo của nó bằng các xung động cơ phản lực. Nhiên liệu cho họ - khoảng 7,5 tấn - được vận chuyển bằng tàu tự động nhiều lần trong năm. Nhưng việc tiếp nhiên liệu như vậy không được mong đợi trên đường tới sao Hỏa. Không phải đã đến lúc tạm biệt các vi mạch lỗi thời và chuyển sang động cơ ion tiên tiến hơn sao?Không tốn một lượng lớn nhiên liệu để làm cho nó hoạt động. Chỉ có gas và điện. Điện trong không gian được tạo ra bằng cách thu bức xạ ánh sáng của Mặt trời bằng các tấm pin.pin năng lượng mặt trời. Càng xa ánh sáng, công suất của chúng càng ít, vì vậy bạn cũng sẽ phải sử dụng lò phản ứng hạt nhân. Khí đi vào buồng đốt sơ cấp, nơi nó bị bắn phá bằng các electron và bị ion hóa. Plasma lạnh thu được được gửi đến để làm nóng lên, và sau đó - đến vòi phun từ tính, để tăng tốc. Động cơ ion tự phóng ra plasma nóng với tốc độ không thể tiếp cận được đối với động cơ tên lửa thông thường. Và tàu vũ trụ có được sức mạnh mà nó cần.

Động cơ ion tự làm
Động cơ ion tự làm

Nguyên lý hoạt động đơn giản đến mức bạn có thể tự tay mình lắp ráp một động cơ ion trình diễn. Nếu điện cực hình chong chóng được cân bằng trước, đặt trên đầu kim và đặt một hiệu điện thế cao thì ánh sáng xanh lam sẽ xuất hiện ở các đầu nhọn của điện cực, do các êlectron thoát ra từ chúng tạo ra. Chúng hết hạn sẽ tạo ra phản lực yếu, điện cực bắt đầu quay.

Than ôi, máy đẩy ion có lực đẩy quá nhỏ đến mức chúng không thể nâng tàu vũ trụ lên khỏi bề mặt Mặt trăng, chưa kể đến việc phóng từ mặt đất. Có thể thấy rõ điều này nhất nếu chúng ta so sánh hai con tàu đi tới sao Hỏa. Một con tàu chạy bằng chất lỏng sẽ bắt đầu chuyến bay của mình sau vài phút tăng tốc mạnh và dành ít thời gian hơn một chút để giảm tốc gần Hành tinh Đỏ. Con tàu với động cơ ion sẽ tăng tốc trong hai tháng theo hình xoắn ốc từ từ không tua, và hoạt động tương tự đang chờ đợi nó trong vùng lân cận của sao Hỏa…

Bộ đẩy ion
Bộ đẩy ion

Chưa hết, động cơ ion đã được tìm thấy ứng dụng của nó: chúngđược trang bị một số tàu vũ trụ không người lái được gửi trong các nhiệm vụ trinh sát dài hạn đến các hành tinh gần và xa của hệ mặt trời, đến vành đai tiểu hành tinh.

Động cơ ion chính là con rùa vượt qua Achilles nhanh nhẹn. Sau vài phút sử dụng hết nhiên liệu, động cơ lỏng sẽ ngừng hoạt động vĩnh viễn và trở thành một cục sắt vô dụng. Và huyết tương có thể hoạt động trong nhiều năm. Có khả năng họ sẽ được trang bị tàu vũ trụ đầu tiên, sẽ đi đến Alpha Centauri, ngôi sao gần Trái đất nhất, với tốc độ ánh sáng nhỏ. Chuyến bay dự kiến chỉ mất 15-20 năm.

Đề xuất: