» »

Razvit ionski motor na jod

Razvit ionski motor na jod

vir: Nature
Slo-Tech - 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.

11 komentarjev

DexterBoy ::

No, to je pa LEPA novica. Že kot otrok se mi je zdel Ionski motor ena od "trajnostnih rešitev" za potovanje po sončevem sistemu. Ker ima motor majhen potisk, mora delovati dolgo časa za konkretno brzino, ampak ima pa zato plovilo dlje časa gravitacijo, ki je še kako prepotrebna za zdravje kozmonavtov. Ja, vem, majhen potisk, majhna sila, ampak "stamina" pa tudi nekaj šteje ;)
Ko ne gre več, ko se ustavi, RESET Vas spet v ritem spravi.
http://www.avtofil.si/

MrStein ::

Dvomim da ta pogon da "gravitacijo".
Ima kdo pri roki konkretne številke?
Motiti se je človeško.
Motiti se pogosto je neumno.
Vztrajati pri zmoti je... oh, pozdravljen!

Lonsarg ::

DexterBoy je izjavil:

No, to je pa LEPA novica. Že kot otrok se mi je zdel Ionski motor ena od "trajnostnih rešitev" za potovanje po sončevem sistemu. Ker ima motor majhen potisk, mora delovati dolgo časa za konkretno brzino, ampak ima pa zato plovilo dlje časa gravitacijo, ki je še kako prepotrebna za zdravje kozmonavtov. Ja, vem, majhen potisk, majhna sila, ampak "stamina" pa tudi nekaj šteje ;)
Za občutek gravitacije potrebuješ pospesek 1G. Torej konstantni raketni pogon. Na tak način potujejo v Expanse seriji, pol časa z pospeškom 1G pospesujejo in nato obrnejo ladjo in nato polovico potovanja bremzajo.

Skratka ni ionski pogon za to, oziroma morda kdaj v prihodnosti ta pogon toliko izboljšajo da bo tako močan:)

Oberyn ::

MrStein je izjavil:

Dvomim da ta pogon da "gravitacijo".
Ima kdo pri roki konkretne številke?

Na brzino, wiki pravi, da imajo ion trusters potisk 25-250 mN. Koliko to da pospeška, je odvisno od mase, ki jo potiskamo. Ampak v vsakem realnem primeru bo to zelo daleč od 1G. Spet na brzino, za 1 tono mase bo to bolj na nivoju 1/10000 G. Zelo daleč od tega, da bi lahko na krovu igrali košarko.

nekikr ::

Skratka ni ionski pogon za to, oziroma morda kdaj v prihodnosti ta pogon toliko izboljšajo da bo tako močan:)

Če ga toliko izboljšajo potem to ne bo več ionski pogon, ker tak pogon tega ne dopušča. Nobene omembe vredne gravitacije ni tu. Je pa "sreča", da je vesolje precej veliko in se splača dolgo časa pospeševati čisto malo in tak pogon je idealen za to.

Sheteentz ::

Celotno zadnjo stran plovila, recimo da je v obliki močno sploščenega stožca, napokaš s temi stvarčicami, da imaš dober weight radio, pa bi že bil nek dostojen potisk.

>I
>II
>III
>IIII -->
>III
>II
>I

Lonsarg ::

No v teoriji je vse mozno. Posebnost ionskega pogona je da rabi veliko energije in malo mase. Si cisto predstavljem cez par 100 let da bi imeli antimaterijo za vir eeergije, ter vec ton joda za maso in bi ionski pogon bil za par velikostnih razredov mocnejsi in nam omogocil pospeske na nivoju raketnih.

Ni pa to bliznja prihodnost, res je.

BigWhale ::

Trenutno to tudi v teoriji ni mozno, ker vec teh thrusterjev dodas, vecja je masa plovila, vec goriva rabis, vec elektrike.

mibuk ::

..., kar nazadnje pripelje do podobno visokih pospeškov.

Napaka v prevodu ali v izvornem članku? Če je sila majhna, so pospeški majhni. "pripelje do podobno visokih hitrosti" je pravilno.

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: mibuk ()

bucket ::

Ostaja pa še ena hiba...
Ki pa sploh ni hiba, ker tak tip motorja ni namenjen hitrim odzivom.

Aggressor ::

mibuk je izjavil:

..., kar nazadnje pripelje do podobno visokih pospeškov.

Napaka v prevodu ali v izvornem članku? Če je sila majhna, so pospeški majhni. "pripelje do podobno visokih hitrosti" je pravilno.


Res glup lapsus z moje strani, hvala.
en CRISPR na dan odžene zdravnika stran


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Razvit ionski motor na jod

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
113564 (2300) Aggressor
»

Privatni satelit v nizko zemeljsko orbito za 8000 $

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
277138 (5239) Gjera
»

potovanje po vesolju (strani: 1 2 )

Oddelek: Znanost in tehnologija
5910041 (8524) Okapi
»

Balon v orbito in zakaj ne

Oddelek: Znanost in tehnologija
202805 (2289) Brane2
»

Prva evropska odprava na Mesec

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
352634 (2634) Tarzan

Več podobnih tem