Іонний двигун: відмінності між версіями

[неперевірена версія][перевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
DixonDBot (обговорення | внесок)
м Додавання/виправлення дати до Шаблон:Вікіфікувати
вікіфікація, правопис, доповнення
Рядок 1:
{{Вікіфікувати|дата=Грудень 2010}}
{| align=right
|[[Файл:Ion_Engine_Test_Firing_-_GPN-2000-000482.jpg|thumb|250px|Випробування іонного двигуна на ксеноні]]
Рядок 6 ⟶ 5:
|}
 
'''ІоннийІо́нний двигундвигу́н'''  — різновид [[електричний ракетний двигун|електричного ракетного двигуна]]. Його, робочим тілом якого є [[Іонізація|іонізований]] [[газ]] ([[ксенон]], [[цезій]]... тощо).
 
== Принцип дії ==
Принцип роботи двигуна полягає в [[Іонізація|іонізації]] газу[[газ]]у і його розгоні електростатичним полем. При цьому, завдяки високому відношенню зарядузаряда до маси, стає можливимможливо розігнати іони[[іон]]и до дуже високих швидкостей (вищепонад 210 км/с у порівнянніпорівняно з 3-4,5 км/с у хімічних ракетних двигунів). Таким чином, в іонному двигуні можна досягти дуже великого [[Питомий імпульс|питомого імпульсу]]. Це дозволяє значно зменшити витрати реактивної маси іонізованого газу в порівнянніпорівняно з витратою реактивної маси в хімічних ракетах, але вимагає великих витрат енергії. Недолік двигуна в його нинішніх реалізаціях - дуже слабка тяга (порядку десятих часток ньютона). Таким чином, немає можливості використовувати іонний двигун для старту з планети, але, з іншого боку, у відкритому космосі, при досить довгій роботі двигуна є можливість розігнати космічний апарат до швидкостей, недоступних зараз ніяким іншим з існуючих видів двигунів.
 
Джерелом іонів є газ, зазвичай аргон або водень. Бак з газом розташовується в передній частині двигуна, звідти газ надходить до відсіка іонізації, де утворюється холодна [[плазма]], що розігрівається в наступному відсіку іонним циклотронним резонансним нагріванням. Після нагрівання високоенергетична плазма надходить до магнітного сопла, де магнітним полем формується потік, розганяється і викидається назовні — утворюється тяга.
В існуючих реалізаціях для підтримки роботи двигуна використовуються сонячні батареї. Але для роботи в далекому космосі такий спосіб неприйнятний. Тому вже зараз для цих цілей іноді використовуються ядерні установки.
 
Недолік двигуна в його нинішніх реалізаціях — дуже слабка тяга (десяті частки ньютона). Неможливо використовувати іонний двигун для старту з планети, але у відкритому космосі при досить довгій роботі двигуна можливо розігнати [[космічний апарат]] до швидкостей, недоступних зараз жодним іншим існуючим видам двигунів.
 
В існуючих реалізаціях для підтримки роботи двигуна використовуються сонячні батареї. Але для роботи в далекому космосі такий спосіб неприйнятний. Тому вже зараз для цих цілейцього іноді використовуються ядерні установки.
 
== Історія ==
Принцип іонного двигуна досить давно відомий і широко представлений у [[Фантастична література|фантастичній літературі]], комп’ютерних[[Комп'ютерні ігри|комп'ютерних іграх]] і кінематографі[[кінематограф]]і, але для [[Космонавтика|космонавтики]] став доступний тільки останнім часом.
 
У 1960 роціроку буву побудований[[США]] в [[NASA]] Lewis Research Center створили перший функціонуючий широко-променевий (broad-beam) іонний електростатичний двигун (створений в [[США]] в [[NASA]] Lewis Research Center). У 1964 роціроку відбулась перша успішна суборбітальна демонстрація іонного двигуна ([[SERT I]]), тест на здійснимість нейтралізації іонного променя в космосі.
 
У 1970 роціроку відбулось випробування на тривалутривалої роботуроботи ртутних іонних електростатичних двигунів ву космосі ([[SERT II]]). З 1970-х років іонні двигуни на [[Ефект Холла|ефекті Холла]] використовувалисявикористовувались в [[СРСР]] як навігаційні двигуни (двигуни [[SPTСПД-60]] використовувалися в 1970-х роках на супутниках «Метеорах[[Метеор (космічний апарат)|Метеор]]», SPT[[СПД-70]] на супутниках «[[Космос (космічний апарат)|Космос]]» і «Промінь[[Луч (космічний апарат)|Луч]]» у 1980-х, [[SPTСПД-100]] вна рядікількох супутниківсупутниках ву 1990-х).
 
ВЯк якості основногоосновний (маршовогомаршовий) двигуна іонний двигун був вперше застосований на космічному апараті [[Deep Space 1]] (перший запуск двигуна відбувся 10 листопада 1998 року). Наступними апаратами стали європейський місячний зонд [[Смарт-1]], запущений 28 вересня 2003 року, і японський апарат [[Хаябуса]], запущений до астероїда в травні 2003 року.
 
Наступним апаратом NASA, який мав маршовий іонний двигун, став (після рядукількох заморожувань і відновленнявідновлень робітроботи) [[АМС Dawn]], який стартував 27 вересня 2007 року. Dawn призначається для вивчення [[4 Веста|Вести]] і [[Церера (карликова планета)|Церери]], і несемає три двигуни [[NSTAR]], успішно випробуваних на Deep Space 1.
 
[[Європейське космічне агентство]] встановило іонний двигун на борту супутника [[GOCE]], запущеного 17 березня 2009 року на над-низьку навколоземну орбіту висотою всього близькоприблизно 260  км. Іонний двигун створює в постійному режимі імпульс, компенсуючи атмосферне тертя та інші негравітаціонні впливи на супутник.
 
ЄКА планує використовувати іонний двигун в меркуріанській місії [[BepiColombo]]. Він базуватиметься на двигуні, заснованому на Смарт-1, але стане потужнішим (запуск наміченийзапланований на2015 2011-2012року).
 
NASAДля ведепроекту проектНАСА «[[Прометей», для(космічна якогопрограма)|Прометей]]» розробляється потужний іонний двигун, що живиться електрикою від бортового ядерного реактора. Передбачається, що таківісім двигунитаких в кількості восьми штукдвигунів зможуть розігнати апарат до 90 км / с. Перший апарат цього проекту [[Jupiter Icy Moons Explorer]] планувалося відправити до [[Юпітер (планета)|ЮпітерЮпітера]]а в 2017 роціроку, проте розробкарозробку цього апаратуапарата була припинена вприпинили 2005 роціроку через технічні труднощі. ВСтаном на початок наш2013 час{{коли}}року йдетриває пошук простішого проекту АМС для першого випробування за програмою «Прометей».
 
== Посилання ==
{{Commons|Category:Ion propulsion}}
* [http://www.computerra.ru/think/sentinel/36548/ СтатьяСтаття в КомпьютерреКомп'ютеррі]{{ref-ru}}
* [http://www.membrana.ru/articles/technic/2005/05/30/205700.html ОбПро использованиивикористання ядерныхядерних реакторовреакторів для ионныхіонних двигателейдвигунів] [http://www.membrana.ru/ (Мембрана.ру)]{{ref-ru}}
* [http://www.esa.int/science/bepicolombo BepiColombo на сайтесайті ЕКАЄКА]{{ref-en}}
* [http://exploration.nasa.gov/programs/prometheus/ Проект «Прометей» на сайтесайті НАСА]{{ref-en}}
* [http://www.astronet.ru:8100/db/msg/1223658 АМС Dawn сз ионныміонним двигателемдвигуном стартоваластартувала 25 сентябрявересня 2007 г р.]{{ref-ru}}
 
[[Категорія:Ракетні двигуни]]