NASA eksperimentas – ateities kosminiams laivams skirto joninio variklio bandymas – trunka jau daugiau nei penkerius metus. Kosmoso agentūros „Evolutionary Xenon Thruster“ (NEXT) projekto metu vykdomas daugiau nei 48 000 valandų trukmės eksperimentas yra ilgesnis už bet kurį iki šiol vykusį kosminiams laivams skirto variklio bandymą.
NASA eksperimentas – ateities kosminiams laivams skirto joninio variklio bandymas – trunka jau daugiau nei penkerius metus. Kosmoso agentūros „Evolutionary Xenon Thruster“ (NEXT) projekto metu vykdomas daugiau nei 48 000 valandų trukmės eksperimentas yra ilgesnis už bet kurį iki šiol vykusį kosminiams laivams skirto variklio bandymą.
Labai tikėtina, kad joniniai varikliai, pasižymintis nedideliu kuro svoriu ir efektyviu ilgalaikiu veikimu bus montuojami į kosminius laivus, skrisiančius labai dideliais atstumais.
Kad kosminiai laivai nukeliautų milijonus kilometrų kosminėje erdvėje, reikalinga energija. Joniniai varikliai gali iki minimumo sumažinti kuro tūrį ir suteiktų galimybę mokslinius tyrinėjimus vykdyti mažesniais kosminiais laivais. Per beveik šešerius metus nepaliaujamo veikimo NEXT sunaudojo vos 860 kg kuro. Palyginimui, siekiant sukurti tą patį judesio momentą reiktų sunaudoti 10 000 kilogramų įprastinio raketinio kuro, rašo space.com.
NEXT variklyje ksenono atomai yra bomarduojami elektronais – taip inertinės dujos yra jonizuojamos. Tuomet jonizuotas propelentas išstumiamas per variklio tūtą, taip sukuriant srovę, kuri per atoveiksmio principą sukuria stūmą, kuri judina kosminį laivą.
Joninių ir tradicinių raketinių variklių varžybas galima būtų lyginti su kiškio ir vėžlio varžybomis. Nors naudojant joninius variklius įsibėgėjimas truktų ilgiau, jis veikia ilgiau nei tradiciniai varikliai. Iš NEXT variklio išmetamų dalelių greitis gali būti iki 144,841 km/h, taigi, tai yra idealūs varikliai tolimoms kosmoso tyrimų misijoms.
„Dujoms jonizuoti naudojama elektra, kurią generuoja saulės elementai. Propelento, reikalingo bet kokiai misijai, kiekis sumažėja, taigi, mažėja ir kosminio laivo svoris“, – sakė NASA Glenn tyrimų centro vyr. mokslininkas Michaelas Petersonas.
Mažesnis kosminio laivo svoris taip pat reiškia, kad reikės mažiau kuro kosminiam laivui iškelti į kosmosą – arba daugiau moksliniams tyrimams reikalingo krovinio. NASA „Dawn“ misijoje, kurios metu buvo keliaujama link Vestos asteroido, panaudoti joniniai varikliai suteikė galimybę zondą apginkluoti didesniu kiekiu mokslinės įrangos, nei būtų įmanoma pagaminus tradicinius energijos šaltinius naudojant kosminį laivą.
Joniniai varikliai, apie kuriuos daug prirašė ir mokslinės fantastinės autoriai, pamažu pradedami naudoti karinėse, komercinėse ir civilinėse kosmoso programose. 1998 metų spalį NASA pradėta „Deep Space 1“ misija pademonstravo joninių variklių veikimo trukmės galimybes.
„Kosmose svarbiausia maksimizuoti naudingą krovinį, įskaitant potencialias misijas, kurių tikslas yra žmonių veiklos kosmose palaikymas, mokslinio krovio gabenimas. Nenorime visų savo resursų iššvaistyti keliant kurą. NEXT gali nuskraidinti milžinišką krovinį į tolimą kosmosą su labai geru kuro panaudojimo efektyvumu“, – sakė M. Pattersonas.
