Dr. Orson Sutherland su kolegomis iš Australijos Universiteto Plasmos ir reaktyvinės traukos grupės  kartu su ESA (Europos komsinė agentūra, European Space Agency) sukūrė patobulintą jonų čiukšlės variklį kosminiams laivams. Jis net keturis kartus efektyviau naudoja kurą lyginant su analogiskais varikliais, ir net 10 kartų - lyginant su raketa, kuri pristatė ESA zondą Smart-1 į Mėnulį.

Tai suteikia vilties, kad realiomis taps kosminės kelionės į tolimesnes Saulės sistemos planetas, kaip Plutonas, ir jos netruks tiek ilgai, kad astronautai grįžtų į Žemę tik po dešimčių metų.
Nors ši technologija žinima jau apie 40 metų, mokslininkams pavyko ją smarkiai patobulinti visai nedideliais pakeitimais: jonų čiurkšlės variklis, pavadintas dviejų pakopų keturių elektrodų varikliu (Dual Stage Four Grid Thruster, DS4G), turi papildomą, ketvirtą elektrodą, greitinantį jonus.
Jonų variklis naudoja šiuos elektrodus, kad ištraukti jonus iš plazmos (paprastai ksenono dujų), kurie vėliau yra fokusuojami į pluoštus, dėl aukštos įtampos greitėja ir pereina pro elektrodų plyšius, taip sukurdami varomąją jėgą.

Iki šiol buvo naudojami tik trys elektrodai, tarp kurių būdavo sukuriama 5000 voltų įtampa – didesnė įtampa priversdavo jonus ne tik išlėkti per elektrodų skyles, bet ir atsimušti į juos, taip tiek gadinant elektrodus, tiek mažinant variklio efektyvumą.
Sutherland surado būdą pridėti ketvirtą elektrodą ir padidinti bendrą įtampą iki 30000 voltų, išvengiant jonų atsimušimo į elektrodus. Kuo didesnė įtampa, tuo didesnį greitį įgauna jonai ir taip sukuria didesnę variklio trauką.

Šis variklis išmesdavo jonus 210 000 m/s greičiu. Jonų variklis pranašesnis prieš cheminį (deginantį raketinį kurą) ir tuo, kad gali veikti nuolat, taip leidžiant geriau valdyti kosminį laivą.
Tačiau jam reikia ir daugiau energijos plazmai kurti ir aukštai įtampai palaikyti, todėl galbūt ateityje tam bus panaudota branduolinė jėgainė. Smart-1 pakako ir fotoelementų, tačiau ir jo kelionė nebuvo ilga, be to, toliau nuo Saulės fotoelementai nustotų veikti.

Jonų čiurkšlės variklis

News in Science

Tik prisijungę skaitytojai gali rašyti komentarus.
Prašome prisijungti (pirmame puslapyje).