Obrazový kredit: ESA
Misia SMART-1 Európskej vesmírnej agentúry použije revolučný iónový motor, ktorý jej pomôže vyhľadať dôkazy o tom, že Mesiac vznikol po násilnom zrážke menšej planéty so Zemou. Iónový motor pracuje tak, že urýchľuje ionizované častice plynu v konštantnom prúde mesiace alebo dokonca roky. Aj keď je ťah veľmi nízky, je veľmi efektívny a vyžaduje si zlomok paliva, ktorý tradičné rakety používajú.
Fanúšikovia sci-fi filmov vedia, že ak chcete cestovať na krátku vzdialenosť od svojej domácej planéty, mali by ste použiť vznešený „iónový disk“. Je však taká sci-fi vedecká fikcia alebo vedecký fakt?
Odpoveď leží niekde medzi tým. Iónové motory siahajú najmenej do roku 1959. Dva iónové motory boli dokonca testované v roku 1964 na americkom satelite SERT 1 - jeden bol úspešný, druhý nebol.
Princíp je jednoducho konvenčná fyzika - beriete plyn a ionizujete, čo znamená, že mu dávate elektrický náboj. To vytvára spolu s elektrónmi kladne nabité ióny plynu. Ionizovaný plyn prechádza cez elektrické pole alebo sito v zadnej časti motora a ióny opúšťajú motor a vytvárajú ťah v opačnom smere.
Veľmi úsporná na palivo
Iónové motory, pracujúce v blízkom vákuu vesmíru, vystreľujú hnací plyn oveľa rýchlejšie ako prúd chemickej rakety. Poskytujú teda asi desaťkrát toľko ťahu na kilogram použitej pohonnej látky, vďaka čomu sú veľmi „úsporné na palivo“.
I keď sú efektívne, iónové motory sú zariadeniami s veľmi nízkym ťahom. Množstvo stlačenia, ktoré získate za použité množstvo pohonnej látky, je veľmi dobré, ale veľmi silno netlačí. Napríklad, astronauti ich nikdy nemohli použiť na snímanie povrchu planéty. Keď však boli vo vesmíre, mohli ich použiť na manévrovanie v okolí, ak sa neponáhľajú rýchlo zrýchliť. Prečo? Iónové pohony sa môžu vo vesmíre dostať na vysoké rýchlosti, ale na to, aby sa v priebehu času zvýšili na takéto rýchlosti, potrebujú veľmi veľkú vzdialenosť.
Neoprávnená výhoda
Iónové motory pracujú magicky pokojným spôsobom. Elektrické pištole urýchľujú ióny. Ak sila pre toto zrýchlenie pochádza zo solárnych panelov kozmickej lode, vedci to nazývajú „solárny elektrický pohon“. Solárne panely s veľkosťou obvykle používanou v súčasnej kozmickej lodi môžu dodávať iba niekoľko kilowattov energie.
Solárny iónový motor preto nemohol konkurovať veľkému ťahu chemickej rakety. Typická chemická raketa však horí iba niekoľko minút, zatiaľ čo iónový motor môže pokračovať v miernom tlačení mesiace alebo dokonca roky - pokiaľ slnko svieti a trvá dodávka paliva.
Ďalšou výhodou mierneho ťahu je to, že umožňuje veľmi presné riadenie kozmických lodí, veľmi užitočné pre vedecké misie, ktoré vyžadujú vysoko presné zameranie cieľa.
Zabezpečenie miesta ESA vo vesmíre
Inžinieri testovali iónový motor ako hlavný pohonný systém prvýkrát pomocou misie Deep Space 1 agentúry NASA v rokoch 1998 až 2001. Misia SMART-1 ESA, ktorá sa má spustiť koncom augusta 2003, pôjde na Mesiac a preukáže jemnejšie operácie druh potrebný pri budúcich misiách na veľké vzdialenosti. Tieto budú kombinovať solárne a elektrické pohony s manévrami s využitím gravitácie planét a mesiacov prvýkrát.
SMART-1 zabezpečí nezávislosť Európy pri používaní iónového pohonu. Očakáva sa, že ďalšie vesmírne vedecké misie budú používať iónové motory na zložité manévre v blízkosti orbity Zeme. Napríklad misia ESA LISA odhalí gravitačné vlny pochádzajúce zo vzdialeného vesmíru. Budúce misie ESA na planéte ich budú využívať aj pomocou iónových motorov.
Teraz vedecký fakt
Dnešná realita solárno-elektrického pohonu nemusí zodpovedať filmovej mágii sci-fi filmov s kozmickou loďou lietajúcou okolo našich filmových obrazoviek. Činnosť agentúry ESA v oblasti SMART-1 a budúcich misií však zaisťuje, že iónové pohony sú teraz viac vedeckou skutočnosťou ako sci-fi.
Pôvodný zdroj: ESA News Release
