Razvit ionski motor na jod

Francosko podjetje ThrustMe je v vesolju uspešno preizkusilo prvi prototip ionskega motorja, ki namesto ksenona uporablja jod, kar obeta manjše dimenzije in nižjo ceno tovrstnih satelitskih pogonov.

Klasični raketni motorji lahko proizvedejo velikanske potisne sile, potrebne za hitro premagovanje Zemljine težnosti ob izstrelitvah v vesolje, a imajo hkrati nizko učinkovitost, ki se kaže v ogromnih rezervoarjih za gorivo. V mikrogravitaciji vesolja namesto tega uporabljamo varčnejše vrste pogonov, kot so električni, oziroma ionski. Ti že od svojih začetkov delujejo po enotnem principu: gorivo v obliki plina se ionizira in skozi naelektreno rešetko pošlje iz plovila, s čimer pride do spremembe gibalne količine. Potisk je v primerjavi s kemičnimi raketnimi motorji neznaten, a ga lahko vzdržujemo zelo dolgo časa, kar nazadnje pripelje do visokih hitrosti, ker v vesolju praktično ni upora. Najpogostejša izbira za gorivo ionskih motorjev je ksenon, ki pa je redek in s tem drag element, obenem pa ga je potrebno na satelitih tovoriti v plinasti obliki, kar zahteva namenske tlačne rezervoarje.

Med hvaležnimi alternativami je že nekaj časa sosednji element na periodnem sistemu: jod. Malo zato, ker je v naravi pogost in ima podobno maso kot ksenon ter s tem specifični potisk, pa tudi zaradi dejstva, da pri nižjih tlakih sublimira, torej prehaja direktno iz trdnega v plinasto stanje, zato bi ga bilo mogoče lažje skladiščiti. Toda obenem je koroziven, zato je bilo treba počakati, da je napredek v tehnologiji materialov dosegel zahteve tovrstnih projektov. V francoskem podjetju za vesoljske pogone ThrustMe (ja) so jod v trdnem stanju "zaprli" v mrežo iz aluminijevega oksida, preostanek notranjosti motorja pa napravili iz polimernih keramik, odpornih na korozijo. Tako je nastal prototipni primerek ionskega motorja z jodom, velikosti kocke s stranico 10 centimetrov in maso 1,2 kilograma. Novembra lani je poletel v vesolje na kitajski raketi Dolgi pohod 6, na cubesatu Beihangkongshi-1. V nizki Zemljini krožnici so ga prižgali okrog ducatkrat in premikali orbito satelita za nekaj sto metrov. Izsledke so popisali v (odprtem) članku v reviji Nature.

Pogon se je odlično odrezal in po učinkovitosti presegel ksenonske za nekaj deset odstotkov, v določenih režimih delovanja celo za 50 odstotkov. Ko je naprava pod polno obremenitvijo, namreč lahko toploto, ki se sprošča v komori za ionizacijo plina, speljejo v rezervoar in segrevajo jod. To obeta, da se bo na satelitih znašel veliko pogosteje kot ksenonski pogoni, ki so še vedno relativno redki. To bi med drugim lahko omogočilo, da bi večino satelitov v prihodnosti po koncu njihove življenjske dobe usmerili v nadzorovane padce v atmosfero, namesto da smetijo vsemir. Ostaja pa še ena hiba, ki se je morajo inženirji resno lotiti: zaganjanje tega motorja traja kar deset minut. Tako ni primeren za hitre odzive, ko bi se moral satelit denimo izogniti pretečemu trku - kar utegne biti vse pogostejša situacija.