Ionhajtómű

Tesztpadon működő ionhajtómű

A Deep Space–1 űrszonda ionhajtómű használata közben (fantáziarajz)

Az ionhajtómű űreszközök, főleg űrszondák meghajtására szolgáló eszköz, a legegyszerűbb és leggyakoribb elektromos hajtómű.

Előnyei és hátrányai

Ennél a hajtóműnél a gyorsító erő elég kismértékű, 0,09 newton, ami egy 6 mázsás űrszondát másfél nap alatt gyorsítana fel 70 km/h-ra; tehát ez a kis erő szinte semmit sem tudna a földről felemelni. Pedig a világűrben igen gazdaságosan, 60%-os hatásfokkal működik, mert (az elektromágneses töltéskülönbségből adódóan) az elektromos motor sokkal gyorsabb sebességre gyorsítja a kiáramló részecskéket a kémiai hajtóműveknél (pl. rakéta). Ebből adódóan a hajtóanyagból igen kevés kell, így az út teljes hosszán működhet a hajtómű, és hosszú idő alatt hatalmas sebességet érhet el. Elsősorban űrszondák meghajtására alkalmas, mert a hosszú bolygóközi utazás alatt a szonda műszerei ki vannak kapcsolva, így a folyamatosan működő áramforrás (napelemek, atomreaktor) által megtermelt elektromos energia az utazás alatt felhasználható.

Működése

Az ionhajtómű ionizációs kamrájában, mágneses térben valamilyen gáz halmazállapotú nemesgázt (általában xenont) ionizálnak (például elektronokkal bombázzák, ezek az atomokról elektronokat szakítanak le), majd egy elektrosztatikus térben felgyorsulva (általában két, nagy feszültségű elektromos áram alatt álló, jelentős feszültségkülönbséggel rendelkező rács között) kilépnek a kamrából, ionfelhő formájában. Az ionizációs kamrában keletkező elektrontöbbletet összegyűjtik, és a szonda mögé sugározzák egy izzó katóddal, így semlegesítve a töltött hajtóanyag-felhőt (ha töltése megmaradna, akkor a töltésmegosztás miatt vonzaná a meghajtott járművet).

Története

1960-ban építette a NASA az első ionhajtóművet, a Lewis Kutatóközpontban. Noha óvatosan kísérleteztek vele, főhajtóműként nem merték használni, nehogy elveszítsenek egy költséges űreszközt - egészen 2000-ig. 2000-ben megépítették a Deep Space–1-et, hogy "élesben" is kipróbálhassák, meggyőződjenek róla, hogy alkalmas-e űrbéli használatra. Azóta több, elektromos motorral hajtott űrjármű készült és került bevetésre, például 2003-ban a Holdra indult SMART–1 vagy a 2003-ban az Itokawa kisbolygóhoz indult japán Hayabusa.

Lásd még

• Változtatható impulzussűrűségű mágnesplazma rakéta

Külső hivatkozások

Magyar oldalak

• Új-generációs ion-hajtómű a NASA-tól (2002. július 2.)
• Új ionhajtóművet tesztel a NASA (2003. november 25.)
• Európa okos űrszondája elérte a Holdat (2004. november 16.)

Külföldi oldalak

• Electric Spacecraft Propulsion (ESA)
• Solar Electric Propulsion
• [1]