Vesmírny tromf ľudstva. Iónový pohon vydrží roky bez prestávky, rakety získajú neuveriteľnú efektivitu

Na opustenie Zeme a počiatočné dosiahnutie obežnej dráhy sa, bohužiaľ, bez klasických raketových motorov, ktoré spaľujú stovky ton paliva, nezaobídeme. Vo vesmíre je však už situácia zásadne odlišná a do popredia sa začína čoraz viac pretláčať iónový pohon.

Obrovské pokroky v ňom robí Čína, využijeme ho aj my na novej vesmírnej stanici na obežnej dráhe Mesiaca a dokáže fungovať nepretržite tisícky hodín, pokojne aj roky.

Ako funguje iónový pohon?

Existuje množstvo druhov tohto typu pohonu a tie dokážu využiť rôzne palivá. Vo všeobecnosti však o ide ústrojenstvo, ktoré produkuje ťah tým, že urýchľuje ióny na veľmi vysoké rýchlosti pomocou elektrickej energie.

Ako pri klasických raketových motoroch, tak aj v tomto prípade platí, že čím vyššia je rýchlosť častíc na výstupe, tým je proporčne vyšší špecifický impulz, ktorý udáva efektivitu takéhoto pohonu.

A aj keď dosahuje iónový pohon špecifický impulz, ktorý je s klasickými chemickými raketami neporovnateľný, má svoje vlastné nevýhody. Tou hlavnou nevýhodou je, že nedokáže vyvinúť tak vysoký ťah. Kým raketové motory nemajú problém dosiahnuť niekoľko stoviek kN, iónové dýzy sa zvyčajne pohybujú na úrovni rádovo mN, maximálne celých Newtonov.

Celkovo sa iónový pohon rozdeľuje na elektrostatický a elektromagnetický. Kým elektrostatický využíva najmä Coulombov zákon a urýchľuje ióny v smere elektrického poľa, elektromagnetický na to používa Lorentzovu silu.

Technici konštruujúci iónový pohon v roku 1951. Zdroj: NASA

Elektrostatický iónový pohon sa ďalej rozdeľuje na mriežkovú iónovú trysku, známu tiež ako elektrostatický iónový motor, Hallovu trysku a nakoniec FEEP (Field-emission electrostatic propulsion, ktorý sme zatiaľ v skutočnej prevádzke nepoužili.

Na druhej strane elektromagnetické, známe tiež ako plazmové, rozdeľujeme na pulznú indukčnú trysku, magnetoplazmadynamickú trysku a mnoho ďalších, vrátane dôležitého VASIMR – ten má potenciál spojiť výhodou vysokého špecifického impulzu s vyšším ťahom a momentálne sa nachádza v štádiu vývoja.

Test iónového pohonu družice. Zdroj: NASA

Najsilnejší má v rukách NASA

Čítaj viac z kategórie: Vesmír a veda