Credit de imagine: ESA
Misiunea SMART-1 a Agenției Spațiale Europene va folosi un motor revoluționar cu ioni pentru a-l ajuta să caute dovezi că Luna a fost formată după o coliziune violentă a unei planete mai mici cu Pământul. Un motor cu ion funcționează prin accelerarea particulelor ionizate de gaz într-un flux constant timp de luni sau chiar ani. Deși tracțiunea este foarte scăzută, este foarte eficientă și necesită o parte din combustibilul pe care îl folosesc rachetele tradiționale.
Fanii filmelor științifico știu că, dacă doriți să călătoriți pe distanțe scurte de planeta de origine, ați folosi o „unitate ionică” subluminantă. Cu toate acestea, este o astfel de unitate de ioni science fiction sau fapt științific?
Răspunsul se află undeva între ele. Motoarele ionice datează cel puțin din 1959. Două motoare ionice au fost chiar testate în 1964 pe satelitul american SERT 1 - unul a avut succes, celălalt nu.
Principiul este pur și simplu fizica convențională - iei un gaz și îl ionizezi, ceea ce înseamnă că îi dai o sarcină electrică. Aceasta creează ioni de gaz încărcați pozitiv, împreună cu electronii. Gazul ionizat trece printr-un câmp electric sau un ecran din spatele motorului și ionii părăsesc motorul, producând o împingere în direcția opusă.
Foarte eficient din punct de vedere al consumului de combustibil
Funcționând în vidul aproape de spațiu, motoarele cu ioni trag gazul cu combustibil mult mai rapid decât jetul unei rachete chimice. Prin urmare, acestea furnizează aproximativ zece ori mai multă forță de mână pe kilogramul de combustibil utilizat, ceea ce le face foarte „eficiente în materie de combustibil”.
Deși sunt eficiente, motoarele cu ioni sunt dispozitive cu tracțiune redusă. Cantitatea de apăsare pe care o obțineți pentru cantitatea de propulsor utilizat este foarte bună, dar nu împing foarte puternic. De exemplu, astronauții nu i-ar putea folosi niciodată pentru decolarea suprafeței unei planete. Cu toate acestea, odată în spațiu, le-ar putea folosi pentru manevre în jur, dacă nu se grăbesc să se accelereze rapid. De ce? Unitățile ionice pot ajunge la viteze mari în spațiu, dar au nevoie de o distanță foarte mare pentru a se ridica la astfel de viteze în timp.
Avantaj pe timp liber
Motoarele Ion își lucrează magia într-un mod pe îndelete. Pistolele electrice accelerează ionii. Dacă energia pentru această accelerație provine de la panourile solare ale navei spațiale, oamenii de știință o numesc „propulsie solar-electrică”. Panourile solare de dimensiunile utilizate în mod obișnuit la navele spațiale actuale pot furniza doar câțiva kilowati de energie.
Prin urmare, un motor cu ioni solari nu ar putea concura cu forța mare a unei rachete chimice. Cu toate acestea, o rachetă chimică tipică arde doar câteva minute, în timp ce un motor cu ioni poate continua să împingă ușor luni sau chiar ani - atâta timp cât Soarele strălucește și furnizarea de propulsor durează.
Un alt avantaj al tragerii blânde este că permite un control foarte precis al navei spațiale, foarte util pentru misiunile științifice care necesită indicarea țintelor extrem de precise.
Asigurarea locului ESA în spațiu
Inginerii au testat un motor ionic ca sistem principal de propulsie pentru prima dată folosind misiunea Deep Space 1 a NASA între 1998 și 2001. Misiunea SMART-1 a ESA, care va fi lansată la sfârșitul lunii august 2003, va merge pe Lună și va demonstra operațiuni mai subtile ale genul necesar în viitoarele misiuni pe distanțe lungi. Acestea vor combina propulsia solar-electrică cu manevrele folosind gravitatea planetelor și lunilor pentru prima dată.
SMART-1 va asigura independența Europei în utilizarea propulsiei ionice. Se estimează că alte misiuni științiale spațiale vor folosi motoare cu ioni pentru manevre complexe, aproape de orbita Pământului. De exemplu, misiunea LISA a ESA va detecta valuri gravitaționale care provin din Universul îndepărtat. Viitoarele misiuni ale ESA pe planete vor folosi, de asemenea, motoare cu ioni pentru a le trimite pe drum.
Acum fapt științific
Realitățile actuale ale propulsiei solare-electrice s-ar putea să nu se potrivească cu magia de film a filmelor de sci-fi cu nave spațiale care zboară pe ecranele cinematografului nostru. Cu toate acestea, activitatea ESA cu privire la SMART-1 și viitoarele misiuni se asigură că unitățile ionice sunt acum mai mult fapt științific decât ficțiune.
Sursa originală: Comunicat de presă ESA
