Обычные ракетные двигатели мощные, но малоэффективные. Особенно это касается космических аппаратов, которые будут работать в космическом пространстве годами. Также "обычное" ракетное топливо состоит из пара: само топливо и окислитель (в большинстве случаев – кислорода), поэтому вес такого аппарата значительно возрастет. Более эффективными будут ионные двигатели, которые имеют малую тягу, но могут работать очень-очень долго, что гораздо эффективнее.

Читайте на сайте NASA подписывает контракт на построение жилого модуля лунной орбитальной станции Gateway

Работа ионного двигателя: смотрите видео

Новое топливо для ионных двигателей

Космические аппараты, которые должны долгое время работать в космическом пространстве, в большинстве случаев используют ионные двигатели. Такие двигатели дают не короткие и мощные импульсы, а выдают слабую и долговременную тягу. Это значительно эффективнее и требует меньше топлива.

Такие двигатели работают, используя электроэнергию, чтобы оторвать электроны от нейтральных атомов. Полученные в результате этого ионы вытесняются из двигателя, обеспечивающего тягу. Автоматические аппараты с ионными двигателями нуждаются в больших солнечных панелях, что ограничивает использование аппаратов вдали от солнца, ведь там энергии будет вырабатываться значительно меньше.

Часто топливом для таких двигателей является ксенон. И специалисты компании ThrustMe провели испытания с новым перспективным топливом – йодом. Они уверены, что он лучше, чем ксенон. Раньше от йода отказались, ведь он вызывал коррозию. Но ученые решили эту проблему, использовав керамические материалы.

Протестировали технологию на маленьком спутнике "кубсат", который уже два года находится на околоземной орбите.

  • Керамика предотвращала коррозию, а сам йод сохранялся в твердом состоянии. Это еще одно преимущество элемента, ведь он легко сублимируется.
  • Камера с топливом напрямую соединена с ионизационной камерой двигателя – йод нагревался и, превратившись в газ, попадал в камеру, где его бомбардировали электронами.
  • Это вызывало образование плазмы. Положительные ионы ускорялись электрической сеткой и вытеснялись из двигателя, что обеспечивало тягу.

За два года тестирования двигатель неоднократно включали и выключали, изменяя параметры орбиты. Йод доказал свою эффективность как горючее. Поэтому вполне возможно, что скоро ксенон будет заменен на более эффективный и удобный йод.