Az Európai Űrügynökség beszámolt az első próbatestről egy ramjet ionmotorral, amely üzemanyagként a környező légkörből származó levegőt használja. Az ügynökség hivatalos weboldalán közzétett sajtóközlemény szerint a jövőben az ilyen motorok kis műholdakban is felhasználhatók, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy szinte korlátlan ideig működhessenek 200 km vagy annál kisebb tengerszint feletti pályán.
Az ionmotorok a gázrészecskék ionizációjának elvén és gyorsításukon elektrosztatikus terepen alapulnak. A tervezési jellemzők miatt az ilyen motorokban a gáz részecskék sokkal nagyobb sebességre gyorsulnak, mint a vegyi motorokban. Az ionmotorok sokkal magasabb fajlagos impulzust tudnak generálni, és alacsonyabb üzemanyag-fogyasztást mutatnak, ám ezeknek van egy jelentős hátránya - rendkívül alacsony nyomásúak a hagyományos vegyipari motorokhoz képest. Ez az oka annak, hogy az ionmotorokat manapság ritkán használják a gyakorlatban. Használatuk legfrissebb példái közé tartozik a Dawn űrhajó, amely jelenleg a Ceres törpe bolygót kering. A BepiColombo pedig a Merkúr felfedezésére irányuló misszió, amely 2018 végén kezdődik.
A ramjet levegőionos motor diagramja.
A jelenleg alkalmazott ionerősítők konfigurációja üzemanyag-ellátást feltételez, amely általában xenon-gáz. Ugyanakkor létezik a ramjet ionmotorok fogalma is, amelyet soha nem használtunk valódi űrhajóságok során. Ez abban különbözik a hagyományos ionmotoroktól, hogy az üzemanyag forrása nem egy véges gázellátás, amelyet a tartályba kell helyezni a beindítás előtt, hanem közvetlenül a levegő a Föld légköréből vagy egy másik légkörű testből.
Elméletileg egy ilyen motorral felszerelt kis űrhajó szinte örökre alacsony pályán lehet, 150 kilométer tengerszint feletti magasságban. Ebben az esetben a légköri fékezést kompenzálja a motor tolóerője, amely levegőt von be ebből a légkörből.
Az Európai Űrügynökség már 2009-ben elindította a GOCE műholdat, amely a mindig bekapcsolt ionmotornak köszönhetően, amelyhez xenont szolgáltattak, majdnem öt éve 255 km-es pályán van. A kísérlet eredményeként az ESA úgy döntött, hogy elkezdi kidolgozni egy ramjet ionmotor koncepcióját hasonló alacsony pályájú műholdakhoz.
Gázminta-telepítés.
Promóciós videó:
Ionmotor vizsgálat xenonnal mint üzemanyaggal.
A prototípust vákuumkamrában teszteltük. Kezdetben a gyorsított xenont táplálták be a létesítménybe. A kísérlet második részének részeként az oxigén és a nitrogén keverékét tápláltuk be a gázbevezető rendszerbe, amely a légköri összetételt szimulálta 200 kilométer tengerszint feletti magasságban. A teszt utolsó részében a mérnökök tiszta levegő keverékkel ellenőrizték, hogy a rendszer alapvető üzemmódban működik-e.
Ionmotor-teszt levegővel mint üzemanyaggal.
Nikolay Khizhnyak