Ion pervanesi - Ion thruster

Ushbu maqola bir xil reaktsiya mexanizmi haqida. Havodan haydash tushunchasi uchun qarang ionokraft.
2,3 kVt NSTAR ionining itaruvchisi NASA uchun Deep Space 1 da issiq olov sinovi paytida kosmik kemalar Reaktiv harakatlanish laboratoriyasi.
NEXIS ionli dvigatel sinovi (2005)

An ion pervanesi yoki ion haydovchi shaklidir elektr quvvati uchun ishlatilgan kosmik kemani harakatga keltirish. U yaratadi surish tezlashtirish orqali ionlari foydalanish elektr energiyasi.

Ion itaruvchisi neytral gazni bir qismini ajratib olish orqali ionlashtiradi elektronlar tashqarida atomlar bulutini yaratish ijobiy ionlar. Ushbu ionli itarish moslamalari asosan tayanadi elektrostatik chunki ionlar Kulon kuchi bo'ylab elektr maydoni. Vaqtincha saqlanadigan elektronlar nihoyat a tomonidan qayta tiklanadi neytrallashtiruvchi u elektrostatik tarmoqdan o'tganidan keyin ionlar bulutida, shuning uchun gaz yana neytral bo'ladi va itaruvchi bilan boshqa elektr ta'sirisiz kosmosda erkin tarqalishi mumkin. Aksincha, elektromagnit itaruvchilar Lorents kuchi barcha turlarni (erkin elektronlar, shuningdek, musbat va manfiy ionlarni) bir xil yo'nalishda tezlashtirish elektr zaryadi, va maxsus deb nomlanadi plazma harakatlantiruvchi dvigatellar, bu erda elektr maydoni tezlanish yo'nalishi bo'yicha emas.[1][2]

Operatsion foydalanishda ionli surish moslamalari kirishga ega kuch 1-7 kVt (1.3-9.4 ot kuchiga) ehtiyoj, egzoz tezligi 20-50 km / s (I.)sp 2000 - 5000 soniya), tortish 25-250 mN (0,090-0,899 oz.)f) va samaradorlik 65–80%[3][4] garchi eksperimental versiyalar 100 kVt (130 ot kuchiga) ega bo'lsa-da, 5 N (1.1 lb.)f).[5]

The Deep Space 1 ion surish moslamasi bilan ishlaydigan kosmik kemasi tezligini 4,3 km / s (2,7 mil / s) ga o'zgartirdi va 74 kg (163 lb) dan kam iste'mol qildi. ksenon. The Tong kosmik kemasi rekordni yangiladi, bilan tezlikni o'zgartirish 11,5 km / s (7,1 mil / s) ga teng bo'lsa-da, u faqat yarim baravar samarali bo'lib, 425 kg (937 lb) ksenonni talab qiladi.[6]

Ilovalar orbitaning yo'nalishini va holatini boshqarishni o'z ichiga oladi sun'iy yo'ldoshlar (ba'zi sun'iy yo'ldoshlarda o'nlab kam quvvatli ionli itarish moslamalari mavjud) va kam massali robotlashtirilgan kosmik vositalar uchun asosiy harakatlantiruvchi dvigatel sifatida foydalaniladi (masalan Deep Space 1 va Tong).[3][4]

Ion tortish dvigatellari faqat bo'shliq vakuumida amaliy va transport vositalarini atmosfera orqali olib o'tolmaydi, chunki ion dvigatellari dvigatel tashqarisidagi ionlar ishtirokida ishlamaydi. Bundan tashqari, dvigatelning minus zarbasi havoga chidamliligini engib o'tolmaydi. Kosmik kemalar dastlabki kimyoviy raketalarga tayanadi orbitada.

Kelib chiqishi

SERT-1 kosmik kemasi

Ushbu g'oyani jamoatchilikka tanishtirgan birinchi qog'ozni yozgan kishi Konstantin Tsiolkovskiy 1911 yilda.[7] Texnika yuqori balandlikda vakuumga yaqin sharoitlarda tavsiya etilgan, ammo bosim atmosfera bosimida ionlashgan havo oqimlari bilan namoyish etilgan. Fikr yana paydo bo'ldi Hermann Obert "Wege zur Raumschiffahrt"(Kosmik parvoz yo'llari), 1923 yilda nashr etilgan, u erda u elektr qo'zg'alishini ommaviy tejash to'g'risidagi fikrlarini tushuntirdi, undan foydalanishni bashorat qildi kosmik kemani harakatga keltirish va munosabat nazorati va zaryadlangan gazlarni elektrostatik tezlashtirishni qo'llab-quvvatladi.[8]

Ishlaydigan ion pervanesi tomonidan qurilgan Garold R. Kaufman 1959 yilda NASA Glenn tadqiqot markazi inshootlar. U panjara qilingan elektrostatik ionli tirgakka o'xshardi va ishlatilgan simob yonilg'i quyish uchun. Suborbital sinovlar 1960-yillarda o'tkazilgan va 1964 yilda dvigatel bortda suborbital parvozga yuborilgan. Space Electric Rocket Test-1 (SERT-1).[9][10] U Yerga tushishdan oldin rejalashtirilgan 31 daqiqa davomida muvaffaqiyatli ishladi.[11] Ushbu sinov 1970 yilda SERT-2 orbital sinovi bilan davom etdi.[12][13]

Muqobil elektr qo'zg'alish shakli Zal effekti pervanesi, da mustaqil ravishda o'rganilgan Qo'shma Shtatlar va Sovet Ittifoqi 1950 va 1960 yillarda. Zal effektli surish moslamalari 1972 yildan 1990 yillarning oxirigacha Sovet sun'iy yo'ldoshlarida ishlagan, asosan Shimoliy-Janubiy va Sharqiy-G'arbiy yo'nalishlarda sun'iy yo'ldoshni barqarorlashtirish uchun ishlatilgan. Ba'zi 100-200 dvigatellar Sovet va Ruscha sun'iy yo'ldoshlar.[14] Sovet truster dizayni G'arbga 1992 yilda elektr qo'zg'alishi bo'yicha mutaxassislar guruhidan so'ng, qo'llab-quvvatlandi Balistik raketadan mudofaa tashkiloti, sovet laboratoriyalariga tashrif buyurdi.

Umumiy ishlash printsipi

Ion tirgaklari nurlarini ishlatadi ionlari (elektr zaryadlangan atomlar yoki molekulalar) yaratish surish ga ko'ra momentumni saqlash. Ionlarni tezlatish usuli turlicha, ammo barcha dizaynlarda zaryadlash /massa ionlarning nisbati. Ushbu koeffitsient nisbatan kichik potentsial farqlari yuqori egzoz tezligini yaratishi mumkinligini anglatadi. Bu miqdorni kamaytiradi reaktsiya massasi yoki yoqilg'i yoqilg'isi talab qilinadi, ammo o'ziga xos miqdorini oshiradi kuch bilan taqqoslaganda talab qilinadi kimyoviy raketalar. Shuning uchun ionli tirgaklar yuqori darajaga erishishga qodir o'ziga xos impulslar. Past kuchning kamligi past tezlanishdir, chunki elektr energiyasi blokining massasi quvvat miqdori bilan bevosita bog'liqdir. Ushbu past tortishish kosmik kemalarni orbitaga chiqarish uchun yaroqsiz, ammo kosmosda harakatlanish uchun samarali bo'ladi.

Ion surish moslamalari ikkiga bo'linadi elektrostatik yoki elektromagnit. Asosiy farq - bu ionlarni tezlashtirish usuli.

  • Elektrostatik ionli surgichlar Kulon kuchi va ionlarni elektr maydon yo'nalishi bo'yicha tezlashtiring.
  • Elektromagnit ionli surgichlar Lorents kuchi ionlarni siljitish uchun

Ion tirgaklar uchun quvvat manbalari odatda elektr hisoblanadi quyosh panellari, lekin etarlicha katta masofada Quyosh, atom energiyasi ishlatilgan. Har holda, quvvat manbai massasi etkazib berilishi mumkin bo'lgan eng yuqori quvvatga mutanosibdir va ikkalasi ham ushbu dastur uchun energiya uchun deyarli chegara bermaydi.[iqtibos kerak ]

Elektr pervazlari past surilishni hosil qiladi, bu esa past tezlanishni keltirib chiqaradi. Ta'riflash , Yerning standart tortishish tezlashishi va buni ta'kidlash , buni tahlil qilish mumkin. A NSTAR 92 mN tortish kuchini ishlab chiqaruvchi pervan[15] massasi 1 bo'lgan yo'ldoshni tezlashtiradi Mg 0,092 N / 1000 kg = 9,2 ga teng×10−5 Xonim2 (yoki 9.38×10−6 g). Ammo, bu tezlanish kimyoviy raketalarning juda qisqa kuyishidan farqli o'laroq, bir necha oy yoki bir necha yil davomida saqlanib turishi mumkin.

Qaerda:

  • F bu N ga ta'sir kuchi,
  • η bo'ladi samaradorlik
  • P Vtda itaruvchi tomonidan ishlatiladigan elektr quvvati va
  • Mensp bo'ladi o'ziga xos turtki soniyalarda.

Ion pervanesi eng istiqbolli turi emas elektr bilan ishlaydigan kosmik kemani harakatga keltirish, ammo bu amalda hozirgi kungacha eng muvaffaqiyatli hisoblanadi.[4] Ion haydovchi vakuumda avtomagistral tezligini tezlashtirish uchun ikki kun kerak bo'ladi. Texnik xususiyatlari, ayniqsa surish, adabiyotda tasvirlangan prototiplardan ancha past,[3][4] tomonidan texnik imkoniyatlar cheklangan kosmik zaryad ionlari tomonidan yaratilgan. Bu tortishish zichligini cheklaydi (kuch tasavvurlar bo'yicha maydon dvigatel).[4] Ion surgichlar kichik tortishish darajalarini hosil qiladi (Deep Space 1 ning tortish kuchi taxminan bitta varaqning og'irligiga teng[4]) an'anaviy bilan taqqoslaganda kimyoviy raketalar, lekin yuqori natijalarga erishish o'ziga xos turtki yoki chiqindilarni yuqori tezlikka etkazish orqali yoqilg'ining ommaviy samaradorligi. The kuch Egzozga beriladigan egzoz tezligi kvadratiga ko'payadi, tortishish esa chiziqli bo'ladi. Aksincha, kimyoviy raketalar yuqori turg'unlikni ta'minlaydi, ammo umuman cheklangan impuls ning oz miqdori bilan energiya yoqilg'ida kimyoviy saqlanishi mumkin.[16] Tegishli quvvat manbalarining amaliy og'irligini hisobga olgan holda, ion tirgakchadan tezlanish tez-tez mingdan biridan kamroq bo'ladi standart tortishish kuchi. Biroq, ular elektr (yoki elektrostatik) dvigatel sifatida ishlagani uchun ular kirish quvvatining katta qismini kinetik egzoz kuchiga aylantiradi. Kimyoviy raketalar ishlaydi issiqlik dvigatellari va Karnot teoremasi egzoz tezligini cheklaydi.

Elektrostatik ionlar

Panjara elektrostatik ionli surish moslamalari

Asosiy maqola: Gridli ionli surgich
Panjara qilingan elektrostatik ionli dvigatel (multipole magnit shpal turi) qanday ishlashining diagrammasi.

Panjara elektrostatik ionli surgichlar odatda foydalanish ksenon gaz. Gazsimon yoqilg'i zaryadsiz boshlanadi; bu ionlashgan energetik elektronlar bilan bombardimon qilish orqali, chunki energiya uzatuvchi gaz yoqilg'i atomlaridan valentlik elektronlarini chiqaradi. Ushbu elektronlar issiq bilan ta'minlanishi mumkin katod filament va anod tomon potentsial farqi orqali tezlashdi. Shu bilan bir qatorda, elektronlar o'zgaruvchan elektromagnit tomonidan yaratilgan tebranuvchi induktsiya qilingan elektr maydoni bilan tezlashishi mumkin, natijada katodsiz o'z-o'zini ushlab turadigan deşarj paydo bo'ladi (radio chastotali ion pervanesi).

Ijobiy zaryadlangan ionlar 2 yoki 3 ko'p diafragma kataklaridan iborat tizim tomonidan ajratib olinadi. Plazma qobig'i yaqinidagi panjara tizimiga kirgandan so'ng, ionlar birinchi panjara va ikkinchi panjara orasidagi potentsiallar farqi bilan (ekran panjarasi va tezlatuvchi panjara deb nomlanadi) (odatda) 1-2 keV ning yakuniy ion energiyasiga qadar tezlashadi. , bu esa turtki hosil qiladi.

Ion tirgaklari musbat zaryadlangan ksenon ionlari nurini chiqaradi. Kosmik kemani zaryad to'plashiga yo'l qo'ymaslik uchun, boshqasi katod Dvigatel yaqinida yonilg'i quyishni elektr neytral qoldirib, ionlar nuriga elektronlar chiqarish uchun joylashtirilgan. Bu kosmik kemaga ionlarning nurini jalb qilishni (va qaytarishni) oldini oladi, bu esa bosimni bekor qiladi.[11]

Gridli elektrostatik ionli itaruvchi izlanishlar (o'tmish / hozir):

Zal effektlari

Asosiy maqola: Zal effekti pervanesi
Hall effekti pervanesinin sxemasi

Zal effektlari silindrsimon anod va katod hosil qiluvchi manfiy zaryadlangan plazma orasidagi elektr potentsiali yordamida ionlarni tezlashtirishi. Yonilg'ining asosiy qismi (odatda ksenon) anod yaqiniga kiritiladi, u erda u ionlashadi va katod tomon oqadi; ionlar nurlanishni zararsizlantirish va itaruvchini katta tezlikda qoldirish uchun ketayotganda elektronlarni yig'ib, unga qarab tezlashadi.

Anod silindrsimon trubaning bir uchida joylashgan. Markazda u bilan atrofdagi naycha o'rtasida radiusli magnit maydon hosil qilish uchun o'ralgan boshoq bor. Ionlar magnit maydonga katta ta'sir ko'rsatmaydi, chunki ular juda katta. Shu bilan birga, katodni yaratish uchun boshoqning oxiriga yaqin hosil bo'lgan elektronlar magnit maydon tomonidan ushlanib qoladi va anodga tortilishi bilan ushlab turiladi. Elektronlarning bir qismi anod tomon burilib, Xoll oqimida boshoq atrofida aylanadi. Ular anodga etib borganlarida, ular zaryadsiz qo'zg'atuvchiga ta'sir qiladi va uni ionlashishiga olib keladi, nihoyat anodga etib bormasdan va sxemani yopadi.[19]

Dala-emissiya elektr qo'zg'alishi

Asosiy maqola: Dala-emissiya elektr qo'zg'alishi

Dala-emissiya elektr qo'zg'alishi (FEEP) surish moslamalari ham foydalanadi sezyum yoki indiy yoqilg'i sifatida. Dizayn tarkibida suyuq metallni saqlaydigan kichik yonilg'i quyish ombori, tor trubka yoki suyuqlik oqadigan parallel plitalar tizimi va trubaning uchidan milimetrga yaqin tezlatuvchi (halqa yoki metall plastinkadagi uzun teshik) mavjud. Seziy va indiy atomlarning og'irligi, ionlanish potentsiali va erish nuqtalarining pastligi tufayli ishlatiladi. Suyuq metall naychaning oxiriga etib borganidan so'ng, emitent va tezlatgich o'rtasida qo'llaniladigan elektr maydoni suyuqlik yuzasini bir qator chiqib ketuvchi po'choqlarga aylantiradi yoki Teylor konuslari. Amaldagi etarlicha yuqori voltajda konuslarning uchlaridan ijobiy ionlar olinadi.[20][21][22] Keyin emitent va tezlatuvchi tomonidan yaratilgan elektr maydoni ionlarni tezlashtiradi. Elektronlarning tashqi manbai kosmik kemaning zaryadlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun musbat zaryadlangan ion oqimini zararsizlantiradi.

Elektromagnit tirgaklar

Asosiy maqola: Plazmadagi harakatlantiruvchi vosita

Pulsli induktiv surish moslamalari

Asosiy maqola: Pulsli induktiv pervan

Pulsli induktiv surish moslamalari (PIT) doimiy surish o'rniga impulslardan foydalanadi va megavatt (MVt) tartibida quvvat darajalarida ishlash qobiliyatiga ega. PITlar katta hajmdan iborat lasan yonilg'i gazini chiqaradigan konus shaklidagi naychani o'rab olish. Ammiak odatda ishlatiladigan gazdir. Har bir impuls uchun spiral orqasida joylashgan kondansatörler guruhida katta zaryad paydo bo'ladi va keyin bo'shatiladi. Bu jθ yo'nalishi bo'yicha dumaloq harakatlanadigan oqim hosil qiladi. Keyin oqim tashqi lamel yo'nalishda magnit maydon hosil qiladi (Br), keyinchalik u gazda dastlabki oqimning teskari yo'nalishida yangi chiqarilgan oqim hosil qiladi. Ushbu qarama-qarshi oqim ammiakni ionlashtiradi. Lorents kuchi tufayli Br magnit maydonini kesib o'tgan jθ elektr maydoni tufayli musbat zaryadlangan ionlar dvigateldan uzoqlashadi.[23]

Magnetoplasmadinamik itaruvchi vosita

Asosiy maqola: Magnetoplasmadinamik itaruvchi vosita

Magnetoplazmadinamik (MPD) surish moslamalari va lityum Lorents kuchini tezlashtiruvchi (LiLFA) surish moslamalari taxminan bir xil fikrdan foydalanadi. LiLFA pervanesi MPD pervanesi ustiga o'rnatiladi. Vodorod, argon, ammiak va azot yoqilg'i sifatida ishlatilishi mumkin. Muayyan konfiguratsiyada atrofdagi gaz ichkariga kiradi past Yer orbitasi (LEO) yoqilg'i sifatida ishlatilishi mumkin. Gaz ionlashtiriladigan asosiy kameraga kiradi plazma orasidagi elektr maydoni tomonidan anod va katod. Keyin ushbu plazma anod va katod o'rtasida elektr tokini o'tkazib, zanjirni yopadi. Ushbu yangi oqim katod atrofida magnit maydon hosil qiladi, u elektr maydoni bilan kesib o'tadi va shu bilan Lorents kuchi ta'sirida plazmani tezlashtiradi.

LiLFA pervanesi ikkita asosiy farq bilan MPD pervanesi bilan bir xil umumiy g'oyadan foydalanadi. Birinchidan, LiLFA qattiq moddalar sifatida saqlanishi mumkin bo'lgan lityum bug'idan foydalanadi. Boshqa farq shundaki, bitta katot o'rniga a ga o'ralgan bir nechta kichik katod tayoqchalari kiradi ichi bo'sh katot naycha. MPD katotlari plazma bilan doimiy aloqada bo'lganligi sababli osonlikcha zanglanadi. LiLFA itaruvchisida lityum bug 'ichi bo'sh katodga quyiladi va uning plazma shaklida ionlashtirilmaydi / katod tayoqchalarini trubkadan chiqmaguncha zanglaydi. Keyin xuddi shu yordamida plazma tezlashadi Lorents kuchi.[24][25][26]

2013 yilda Rossiya kompaniyasi Kimyoviy avtomatika konstruktorlik byurosi uzoq masofaga sayohat qilish uchun o'zlarining MPD dvigatellarining dastgoh sinovlarini muvaffaqiyatli o'tkazdilar.[27]

Elektrodsiz plazma surish moslamalari

Asosiy maqola: Elektrodsiz plazma itaruvchisi

Elektrodsiz plazma surish moslamalari ikkita o'ziga xos xususiyatga ega: anod va katod elektrodlarini olib tashlash va dvigatelni gaz bilan bosish qobiliyati. Elektrodlarning chiqarilishi eroziyani yo'q qiladi, bu esa boshqa ionli dvigatellarda ishlash muddatini cheklaydi. Neytral gaz avval ionlashtiriladi elektromagnit to'lqinlar va keyin boshqa kameraga o'tkaziladi, u tebranuvchi elektr va magnit maydon tomonidan tezlashadi, shuningdek ponderomotiv kuchi. Ionlanish va tezlashish bosqichlarini bu tarzda ajratish, yonilg'i oqimini qisqartirishga imkon beradi, bu esa tortishish kattaligi va o'ziga xos impuls qiymatlarini o'zgartiradi.[28]

Helicon ikki qavatli surish moslamalari

Asosiy maqola: Helicon ikki qavatli itarish moslamasi

Helikonli ikki qavatli itaruvchi - bu yuqori tezlikni chiqarib yuboradigan plazma itaruvchidir ionlashgan gaz bilan ta'minlash surish. Ushbu dizaynda gaz quvurli kameraga AOK qilinadi manba naychasi) bitta ochiq uchi bilan. Radio chastotasi AC quvvat (da 13,56 MGts prototip dizaynida) maxsus shaklga birlashtirilgan antenna kameraga o'ralgan. The elektromagnit to'lqin antenna chiqaradigan gazning parchalanishiga va plazma hosil bo'lishiga olib keladi. Keyin antenna a-ni hayajonlantiradi helikon to'lqini uni yanada qizdiradigan plazmada. Qurilma taxminan doimiyga ega magnit maydon manba trubkasida (tomonidan ta'minlanadi solenoidlar (prototipda), ammo magnit maydon ajralib chiqadi va kattaligi manbadan uzoqlashganda tezlik bilan pasayadi va uni magnitning bir turi deb hisoblash mumkin ko'krak. Ishlayotganda keskin chegara manba mintaqasidagi yuqori zichlikdagi plazmani va egzozdagi past zichlikdagi plazmani ajratib turadi, bu elektr potentsialining keskin o'zgarishi bilan bog'liq. Plazma xossalari bu chegara bo'ylab tez o'zgarib turadi, bu a oqimsiz elektr ikki qavatli. Elektr potentsiali chiqindi gaziga qaraganda manba mintaqasida ancha yuqori va bu elektronlarning ko'pini chegaralashga va ionlarni manba mintaqasidan uzoqlashtirishga xizmat qiladi. Egzozdagi plazmaning umuman neytral bo'lishini ta'minlash uchun etarli miqdordagi elektronlar manba mintaqasidan chiqib ketadi.

O'zgaruvchan o'ziga xos impulsli magnetoplazma raketasi (VASIMR)

Asosiy maqola: O'zgaruvchan o'ziga xos impulsli magnetoplazma raketasi

O'zgaruvchan o'ziga xos impulsli magnetoplazma raketasi (VASIMIR), yordamida ishlaydi radio to'lqinlari ionlashtirmoq yoqilg'i plazmasiga va keyin a magnit maydon orqa tomondan plazmani tezlashtirish uchun raketa dvigateli surish hosil qilish. Hozirda VASIMR xususiy kompaniya tomonidan ishlab chiqilmoqda Ad Astra Rocket Company, bosh qarorgohi Xyuston, Texas, yordami bilan Kanada asoslangan Nautel, ionlashtiruvchi yonilg'i quyish uchun 200 kVt chastotali chastotali generatorlarni ishlab chiqarish. Ba'zi tarkibiy qismlar va "plazma kurtaklar" tajribalari joylashtirilgan laboratoriyada sinovdan o'tkaziladi Liberiya, Kosta-Rika. Ushbu loyihani NASA sobiq astronavti Dr. Franklin Chang-Diyoz (CRC-AQSh). 200 kVt quvvatga ega VASIMR sinov dvigatelining tashqi qismiga o'rnatilishi muhokama qilindi Xalqaro kosmik stantsiya, VASIMRni kosmosda sinovdan o'tkazish rejasining bir qismi sifatida - ammo XKS bortidagi ushbu sinov rejalari 2015 yilda bekor qilingan NASA, buning o'rniga Ad Astra tomonidan muhokama qilinadigan bepul uchuvchi VASIMR testi.[29] Ko'zda tutilgan 200 megavattli dvigatel Yerdan Yupiterga yoki Saturnga parvoz muddatini olti yildan o'n to'rt oygacha, Marsni 7 oydan 39 kungacha qisqartirishi mumkin.[30]

Mikroto'lqinli elektrotermik surish moslamalari

Mikroto'lqinli elektrotermik truster
Bosuvchi qismlar
Bosuvchi qismlar
Chiqarish xonasi
Chiqarish kamerasi

Ning tadqiqot granti ostida NASA Lyuis tadqiqot markazi 1980 va 1990 yillar davomida Martin C. Xouli va Jez Asmussen Mikroto'lqinli Elektrotermik Thruster (MET) ishlab chiqishda muhandislar guruhiga rahbarlik qildilar.[31]

Chiqarish kamerasida, mikroto'lqinli pech (MW) energiya yuqori darajani o'z ichiga olgan markazga oqadi ionlari (I), gaz holatida neytral turlarni keltirib chiqaradi yoqilg'i ionlashtirmoq. Hayajonlangan turlar (FES) past ionli mintaqa (II) orqali neytral mintaqaga (III) oqib chiqadi, bu erda ionlar ularni to'ldiradi rekombinatsiya, neytral turlarning oqimi (FNS) bilan markazga qarab almashtirildi. Ayni paytda, energiya issiqlik orqali kameraning devorlariga yo'qoladi o'tkazuvchanlik va konvektsiya (HCC) bilan birga nurlanish (Rad). Gaz yoqilg'isiga singdirilgan qolgan energiya aylanadi surish.

Radioizotop itaruvchisi

Ga asoslangan nazariy harakatlanish tizimi taklif qilingan alfa zarralari (U2+
 yoki 4
2U2+
 a dan chiqadigan +2 zaryadli geliy ionini ko'rsatib) radioizotop uning kamerasidagi teshik orqali bir yo'nalishda. Neytrallashtiruvchi elektron avtomat alfa zarrachalarining yuqori relyativistik tezligi tufayli millionlab soniya tartibida yuqori o'ziga xos impulsga ega bo'lgan kichik miqdordagi harakatni keltirib chiqaradi.[32]

Buning bir varianti grafit asosidagi statikka ega panjaradan foydalanadi DC kabi kuchlanishni oshirish uchun yuqori kuchlanish grafit yuqori shaffoflikka ega alfa zarralari agar u ham qisqa to'lqin bilan nurlangan bo'lsa UV nurlari qattiq holat emitentidan to'g'ri to'lqin uzunligida. Bundan tashqari, kosmik dastur uchun foydali bo'lishi mumkin bo'lgan kam energiya va yarim umr ko'rish manbalariga imkon beradi. Geliy to'ldirish, shuningdek, elektronlarning o'rtacha erkin yo'lini oshirish usuli sifatida taklif qilingan.

Taqqoslashlar

Ba'zi ionli itaruvchilarning sinov ma'lumotlari
DvigatelYonilg'iKiritish
quvvat (kVt)		Maxsus
impuls (soniya)		Bosish
(mN)		Dvigatel
massa (kg)
NSTARKsenon2.33300–1700 [33]Maksimum 92[15]
PPS-1350 Zal effektiKsenon1.51660905.3
KEYINGISI [15]Ksenon6.9 [34]4190 [34][35][36]Maksimal 236. [15][36]
NEXIS [37]Ksenon20.5
22 RIT [38]Ksenon5
BHT8000 [39]Ksenon8221044925
Zal effektiKsenon75[iqtibos kerak ]
FEEPSuyuq sezyum6×10−5 – 0.066000–10000 [21]0.001–1 [21]
Eksperimental surishtiruvchilar (hozirgi kungacha hech qanday missiya yo'q)
DvigatelYonilg'iKiritish
quvvat (kVt)		Maxsus
impuls (soniya)		Bosish
(mN)		Dvigatel
massa (kg)
Zal effektiVismut1.9 [40]1520 (anod) [40]143 (tushirish) [40]
Zal effektiVismut25[iqtibos kerak ]
Zal effektiVismut140[iqtibos kerak ]
Zal effektiYod0.2 [41]1510 (anod) [41]12.1 (tushirish) [41]
Zal effektiYod7 [42]1950 [42]413 [42]
SalomKsenon20–50 [43]6000–9000 [43]460–670 [43]
MPDTVodorod1500[44]4900 [44]26300[iqtibos kerak ]
MPDTVodorod3750 [44]3500 [44]88500[iqtibos kerak ]
MPDTVodorod7500[iqtibos kerak ]6000[iqtibos kerak ]60000[iqtibos kerak ]
LiLFALityum bug '5004077[iqtibos kerak ]12000[iqtibos kerak ]
FEEPSuyuq sezyum6×10−5 – 0.066000–10000 [21]0.001–1 [21]
VASIMRArgon2003000–12000Taxminan 5000 [45]620 [46]
Mushuk [47]Ksenon, yod, suv [48]0.01690 [49][50]1.1–2<1 (73 mN / kVt) [48]
DS4GKsenon250193002500 maksimal5
KLIMTKripton0.5 [51]4 [51]
ID-500Ksenon[52]32-357140375-750[53]

Muddat

Ion surgichlarning past surish tezligining zarur o'zgarishiga erishish uchun uzoq vaqt davomida doimiy ishlashni talab qiladi (delta-v ) ma'lum bir topshiriq uchun. Ion tirgaklari bir necha haftadan bir necha yilgacha uzluksiz ishlashni ta'minlash uchun mo'ljallangan.

Elektrostatik ionli tirnoqlarning ishlash muddati bir necha jarayonlar bilan cheklangan. Elektrostatik panjara konstruktsiyalarida neytral gaz oqimi bilan nurli ionlar tomonidan ishlab chiqarilgan zaryad almashinadigan ionlar salbiy tomonga qarab tezlashtiruvchi panjara tomon tezlashishi va grid eroziyasini keltirib chiqarishi mumkin. Tarmoqning tuzilishi ishlamay qolganda yoki uning teshiklari etarlicha kattalashganda ionning ekstraktsiyasiga sezilarli ta'sir ko'rsatadigan bo'lsa, xizmat muddati tugaydi; masalan, elektronlarning orqaga oqimining paydo bo'lishi bilan. Tarmoq eroziyasidan saqlanish mumkin emas va bu umrni cheklovchi asosiy omil. Panjara dizayni va materialni sinchkovlik bilan tanlash 20000 soat yoki undan ko'proq umr ko'rish imkonini beradi.

Ning sinovi NASA Quyosh texnologiyasini qo'llashga tayyorlik (NSTAR) elektrostatik ionli itaruvchi maksimal quvvat bilan 30,472 soat (taxminan 3,5 yil) uzluksiz tortishishga olib keldi. Sinovdan keyingi tekshiruv dvigatel ishdan chiqishiga yaqinlashmaganligini ko'rsatdi.[54][3][4]

NASA Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) loyihasi 48000 soatdan ko'proq vaqt davomida doimiy ravishda ishladi.[55] Sinov yuqori vakuumli sinov kamerasida o'tkazildi. 5,5 yoshdan oshgan sinov davomida dvigatel taxminan 870 kilogramm ksenon yoqilg'isini iste'mol qildi. Yaratilgan umumiy impuls shunga o'xshash dastur uchun 10 ming kilogrammdan ortiq an'anaviy raketa yoqilg'isini talab qiladi.

The Ilg'or elektr qo'zg'alish tizimi (AEPS) taxminan 5000 soat to'planishi kutilmoqda va dizayn kamida 23000 soatlik yarim umr ko'rishni ta'minlaydigan parvoz modeliga erishishga qaratilgan. [56] va to'liq hayoti taxminan 50,000 soat.[57]

Energiya ionlari ta'sirida seramika tushirish kamerasining kuchli eroziyasidan aziyat chekmoqda: sinov 2010 yilda [58] ishning har yuz soati uchun taxminan 1 mm eroziyani ko'rsatdi, ammo bu bir necha ming soatlik orbitada kuzatilgan umrga mos kelmaydi.

Yonilg'i vositalari

Ionlash energiya ionli drayverlarni ishlatish uchun zarur bo'lgan energiyaning katta foizini anglatadi. Shunday qilib ideal yoqilg'ini ionlash oson va massa / ionlashish energiyasining yuqori nisbati mavjud. Bundan tashqari, harakatlantiruvchi vosita uzoq umr ko'rish uchun itaruvchini katta darajada yemirmasligi kerak; va transport vositasini ifloslantirmasligi kerak.[59]

Ko'pgina zamonaviy dizaynlardan foydalaniladi ksenon ionlashish oson bo'lganligi sababli, atom atom soniga ega, inert va kam eroziyaga olib keladi. Biroq, ksenon global miqyosda etishmayapti va qimmat.

Eski dizaynlar ishlatilgan simob, ammo bu toksik va qimmat, transport vositasini metall bilan ifloslanishiga moyil va uni to'g'ri ovqatlantirish qiyin bo'lgan. Zamonaviy tijorat prototipi simobdan muvaffaqiyatli foydalanishi mumkin.[60]

Kabi boshqa yonilg'i quyish moslamalari vismut va yod, va'da qiling, xususan panjara bo'lmagan dizaynlar uchun, masalan Hall effektli surish moslamalari.[40][41][42]

VASIMR dizayni (va boshqa plazma asosidagi dvigatellar) nazariy jihatdan yoqilg'i quyish uchun har qanday materialdan foydalanishga qodir. Biroq, hozirgi sinovlarda eng amaliy yoqilg'idir argon, bu nisbatan mo'l va arzon.

Ionosfera tadqiqotlari sun'iy yo'ldoshlarining Mars massivida ishlatiladigan CubeSat Ambipolyar Thruster (CAT) CubeSat Ambipolyar Thruster (MARS-CAT) missiyasidan foydalangan holda qattiq foydalanishni taklif qilmoqda. yod saqlash hajmini minimallashtirish uchun yoqilg'i sifatida.[49][50]

Kripton sun'iy yo'ldoshlari uchun ishlatiladi Starlink yulduz turkumi. To'liq joylashtirilgan holda 12 mingta sun'iy yo'ldoshga ega bo'lish rejalashtirilgan va kripton ksenonga qaraganda arzonroq.[61]

Energiya samaradorligi

Uchastka   bir zumda harakatlantiruvchi samaradorlik va   Dvigatel samaradorligining foizlari sifatida dam olishdan tezlashadigan avtomobil uchun umumiy samaradorlik. Avtotransportning eng yuqori samaradorligi egzoz tezligidan taxminan 1,6 baravar ko'p bo'lishiga e'tibor bering.

Ion surish samaradorligi - bu qurilmaga elektr quvvati bilan bo'linib chiqadigan, sekundiga chiqariladigan chiqindi oqimining kinetik energiyasi.

Umumiy tizimning energiya samaradorligi qo'zg'aluvchan samaradorlik, bu transport vositasining tezligi va egzoz tezligiga bog'liq. Ba'zi bir surish moslamalari ish paytida tezlikni farq qilishi mumkin, ammo barchasi har xil chiqindi tezligi bilan ishlab chiqilishi mumkin. Maxsus impulsning pastki qismida, Mensp, umumiy samaradorlik pasayadi, chunki ionlanish katta foiz energiyani oladi va yuqori darajadagi harakatlantiruvchi samaradorlik pasayadi.

Har qanday topshiriq uchun optimal samaradorlik va chiqindilarni tezligini minimal umumiy xarajatlarni ta'minlash uchun hisoblash mumkin.

Missiyalar

Ion surish moslamalari kosmosda harakatga keltiruvchi ko'plab dasturlarga ega. Eng yaxshi dasturlar muhim bo'lganda uzoq missiya oralig'idan foydalanadi surish kerak emas. Bunga misol sifatida orbitadagi o'tkazmalar, munosabat tuzatishlar, sudrab torting uchun tovon puli past Yer orbitalari, o'rtasida ilmiy missiyalar va yuklarni tashish uchun nozik o'zgarishlar yoqilg'i omborlari, masalan, kimyoviy yoqilg'i uchun. Ion tirgaklar sayyoralararo va tezlashuv tezligi hal qiluvchi ahamiyatga ega bo'lmagan chuqur kosmik missiyalar uchun ham ishlatilishi mumkin. Uzoq vaqt oralig'ida uzluksiz tortishish yuqori tezlikka erishishi mumkin, shu bilan birga an'anaviy kimyoviy raketalarga qaraganda ancha kam yoqilg'i sarflanadi.

Elektr tirgaklar orasida ionli surish moslamalari eng jiddiy tijorat va ilmiy e'tiborga sazovor bo'ldi. Ion tirgaklari ushbu topshiriqlar uchun eng yaxshi echim sifatida qaraladi, chunki ular tezlikni yuqori darajada o'zgartirilishini talab qiladi, ammo tezlashishni talab qilmaydi.

Namoyish vositalari

SERT

Ion harakatlantiruvchi tizimlar kosmosda birinchi marta NASA Lyuis (hozirgi Glenn tadqiqot markazi) missiyalari Space Electric Rocket Test (SERT) -1 va SERT-2A.[62] A SERT-1 suborbital parvoz 1964 yil 20 iyulda boshlangan va texnologiya kosmosda bashorat qilinganidek ishlaganligini muvaffaqiyatli isbotlagan. Bular edi elektrostatik ionli surgichlar foydalanish simob va sezyum reaktsiya massasi sifatida. SERT-2A, 1970 yil 4 fevralda ishga tushirildi,[12][63] minglab ish soati davomida ikkita simob ionli dvigatelning ishlashini tekshirdi.[12]

Operatsion vazifalar

Ion tirgaklari muntazam ravishda geosinxron orbitada tijorat va harbiy aloqa sun'iy yo'ldoshlarida stantsiyani saqlash uchun ishlatiladi. Sovet Ittifoqi foydalanib, ushbu sohada kashshof bo'lgan Statsionar plazma surish moslamalari 1970-yillarning boshidan boshlab sun'iy yo'ldoshlarda (SPT).

Ikki geostatsionar sun'iy yo'ldosh (ESA) Artemis 2001-2003 yillarda[64] va Amerika Qo'shma Shtatlari harbiylari AEHF-1 2010–2012 yillarda[65]) kimyoviy itaruvchi dvigatel ishlamay qolgandan so'ng, orbitani o'zgartirish uchun ion pervanidan foydalangan. Boeing [66] 1997 yilda stantsiyani saqlash uchun ionli itaruvchilardan foydalanishni boshlagan va 2013-2014 yillarda o'zlarining 702 platformasida kimyoviy dvigatel va orbitani ko'tarish uchun ionli tirgaklarsiz variantini taklif qilishni rejalashtirgan; bu ma'lum bir sun'iy yo'ldosh qobiliyati uchun sezilarli darajada pastroq uchish massasini beradi. AEHF-2 perigeyani 16,330 km ga ko'tarish uchun kimyoviy dvigateldan foydalangan va davom etgan geosinxron orbitasi elektr quvvati yordamida.[67]

Yer orbitasida

Starlink

SpaceX "s Starlink sun'iy yo'ldosh turkumi tomonidan quvvatlanadigan ionli itarish moslamalarini ishlatadi kripton ulardan foydalanish oxirida orbitani ko'tarish, manevrlar qilish va orbitadan chiqarish.[68]

GOCE

ESA "s Gravitatsiya maydoni va barqaror holatdagi okean sirkulyatsiyasini o'rganuvchi (GOCE) 2009 yil 16 martda ishga tushirilgan. 2013 yil 11 noyabrda ataylab deorbitatsiya qilishdan oldin o'zining past orbitasida (255 kilometr balandlikda) bo'lgan havo harakatiga qarshi kurashish uchun o'zining yigirma oylik missiyasi davomida ionli harakatni ishlatgan.

Chuqur kosmosda

Deep Space 1

NASA ishlab chiqilgan NSTAR 1990-yillarning oxiridan boshlab sayyoralararo ilmiy missiyalarda foydalanish uchun ionli dvigatel. Bu juda muvaffaqiyatli kosmik zondda kosmik sinovdan o'tkazildi Deep Space 1, 1998 yilda ishga tushirilgan. Bu birinchi marta sayyoralararo qo'zg'alish tizimi sifatida elektr qo'zg'atuvchini ilmiy vazifa sifatida ishlatish edi.[62] NASA dizayn mezonlariga asoslanib, Xyuz tadqiqot laboratoriyalari, ishlab chiqilgan Ksenon ionlarini harakatga keltirish tizimi (XIPS) ijro etish uchun stantsiyani saqlash kuni geosinxron sun'iy yo'ldoshlar.[iqtibos kerak ] Xyuz (EDD) kosmik kemada ishlatiladigan NSTAR itaruvchini ishlab chiqardi.

Xayabusa

Yaponiya kosmik agentligi Xayabusa 2003 yilda ishga tushirilgan va asteroid bilan muvaffaqiyatli uchrashgan 25143 Itokava va namunalar va ma'lumotlarni to'plash uchun bir necha oy davomida yaqin joyda qoldi. U to'rtta ksenonli ionli dvigatel bilan jihozlangan. Uning ksenon ionlari mikroto'lqinli pech orqali hosil bo'lgan elektron siklotron rezonansi va uning tezlashuvi panjarasi uchun eroziyaga chidamli uglerod / uglerod-kompozit material.[69] Ion dvigatellari yoqilgan bo'lsa-da Xayabusa texnik qiyinchiliklarga duch keldi, parvozni qayta sozlash to'rt dvigateldan birini ta'mirlashga imkon berdi va missiyaning Yerga muvaffaqiyatli qaytishiga imkon berdi.[70]

Aqlli 1

The Evropa kosmik agentligi sun'iy yo'ldosh SMART-1 yordamida 2003 yilda ishga tushirilgan Snecma PPS-1350 -G Hall pervanesi GTO oy orbitasiga. Ushbu sun'iy yo'ldosh 2006 yil 3 sentyabrda boshqariladigan to'qnashuvda o'z missiyasini yakunladi Oy traektoriya og'ishidan so'ng, olimlar Oyning ko'rinadigan tomonida hosil bo'lgan ta'sirni 3 metrli kraterni ko'rishlari mumkin edi.

Tong

Tong asteroidni o'rganish uchun 2007 yil 27 sentyabrda boshlangan Vesta va mitti sayyora Ceres. Bu uchta ishlatilgan Deep Space 1 meros ksenon ionli surish moslamalari (birma-bir otish). Tong"s ion drayveri 4 kun davomida doimiy otish paytida 0 dan 97 km / soatgacha tezlikni oshirishga qodir.[71] Missiya kosmik kemaning tugashi bilan 2018 yil 1-noyabrda yakunlandi gidrazin uning turtki uchun kimyoviy yoqilg'i.[72]

LISA Pathfinder

LISA Pathfinder bu ESA u kosmik kema 2015 yilda uchirilgan. U asosiy itaruvchi tizim sifatida ionli itarish vositalaridan foydalanmaydi, lekin ikkalasidan ham foydalanadi kolloid surish moslamalari va FEEP aniq uchun munosabat nazorati - bu harakatlantiruvchi moslamalarning past surilishi kosmik kemani ortib boruvchi masofalarni aniq harakatlantirishga imkon beradi. Bu mumkin bo'lgan LISA Pathfinder missiyasi uchun sinov. Missiya 2017 yil 30 dekabrda yakunlandi.

BepiColombo

ESA "s BepiColombo missiya boshlandi Merkuriy 2018 yil 20 oktyabrda.[73] U Merkuriyga etib borish uchun ionli surish moslamalarini belanchak bilan birgalikda ishlatadi, u erda kimyoviy raketa orbitaga kiritishni yakunlaydi.

Taklif etilgan vazifalar

Xalqaro kosmik stantsiya

2011 yil mart holatiga ko'ra, kelajakda Ad Astra VF-200-ning chiqarilishi 200 kVt VASIMR elektromagnit pervanelni sinovdan o'tkazish uchun ko'rib chiqildi Xalqaro kosmik stantsiya (ISS).[74][75] Biroq, 2015 yilda NASA VF-200ni XKSga uchirish rejalarini tugatdi. NASA vakili ISS "dvigatellarning kerakli ishlash darajasi uchun ideal namoyish platformasi emasligini" ta'kidladi. Ad Astra, kosmik kosmik namoyishlardan so'ng, XKSda VASIMR pervanini sinovdan o'tkazish imkoniyati bo'lib qolishini aytdi.[29]

VF-200 samolyotining parvoz versiyasi bo'lishi mumkin edi VX-200.[76][77] ISS ning mavjud quvvati 200 kVt dan kam bo'lganligi sababli, VASIMR ISS 15 minutlik impulslarga imkon beruvchi uchib ketadigan batareyali tizimni o'z ichiga olgan bo'lar edi. XKS orbitasi nisbatan past balandlik va juda yuqori darajalarni boshdan kechirmoqda atmosfera kuchi, talab qiladi vaqti-vaqti bilan balandlikni oshiradi - stantsiyani saqlash uchun yuqori samaradorlikli dvigatel (yuqori o'ziga xos impuls) qimmatli bo'ladi, nazariy jihatdan VASIMRni qayta yoqish yoqilg'i narxini har yili 210 million AQSh dollaridan yigirmanchi qismigacha kamaytirishi mumkin.[74] VASIMR nazariy jihatdan ISS stantsiyasini saqlash uchun 7500 kg kimyoviy yoqilg'i o'rniga 300 kg dan kam argon gazidan foydalanishi mumkin edi - bu yuqori chiqindi tezligi (yuqori o'ziga xos turtki ) ko'proq yoqilg'iga muhtoj bo'lgan quyi egzoz tezligi bilan kimyoviy qo'zg'alish bilan taqqoslaganda, ozroq miqdordagi yonilg'i bilan bir xil tezlashuvga erishadi.[78] Vodorod XKS tomonidan yon mahsulot sifatida ishlab chiqariladi va kosmosga chiqadi.

NASA ilgari XKS uchun 50 kVt quvvatga ega Hall effektli surgich ustida ishlagan, ammo ish 2005 yilda to'xtatilgan.[78]

Oy darvozasi

The Shlyuz mini-kosmik stantsiya va uning ion tirguvchisi uchun elektr energiyasini ishlab chiqarishda foydalaniladigan "Quvvat va harakatlantiruvchi element" (PPE) moduliga ega bo'lish taklif etiladi. U 2023 yil noyabr oyida tijorat vositasida ishga tushirishni maqsad qilmoqda.[79][80] Ehtimol[56] 50 kVt (67 ot kuchi) dan foydalaning Ilg'or elektr qo'zg'alish tizimi (AEPS) NASAda ishlab chiqilmoqda Glenn tadqiqot markazi va Aerojet Rocketdyne.

MARS-CAT

MARS-CAT (CubeSat Ambipolyar Thruster yordamida ionosfera tadqiqotlari sun'iy yo'ldoshlarining Mars massivi) - bu ikki 6U CubeSat Mars ionosferasini o'rganish kontseptsiyasi. Missiya uning plazma va magnit tuzilishini, shu jumladan vaqtinchalik plazma tuzilmalarini, magnit maydon strukturasini, magnit faolligini va quyosh shamollari haydovchilari bilan o'zaro bog'liqligini o'rganadi.[49] CAT itaruvchisi endi RF pervanel va to'rtinchi bosqich tomonidan ishlab chiqarilgan.[50]

Yulduzlararo zond

Geoffrey A. Landis yulduzlararo zondni harakatga keltirish uchun kosmosga asoslangan lazer yordamida ishlaydigan chiroq tirgagi bilan birgalikda ishlatilgan ion pervanidan foydalanishni taklif qildi.[81][82]

Ommaviy madaniyat

  • Ionli dvigatel g'oyasi birinchi bo'lib Donald V Xornerda paydo bo'lgan Quyoshga samolyot orqali: jasur aviator va uning do'stlarining sarguzashtlari bo'lish (1910).[83]
  • Ion qo'zg'alishi kosmik kemaning asosiy yo'nalish manbai hisoblanadi Kosmokrator Sharqiy nemis / Polsha ilmiy-fantastik filmida Der Schweigende Stern (1960).[84] Daqiqa 28:10.
  • 1968 yilgi epizodda Yulduzli trek, "Spokning miyasi ", Skotti tsivilizatsiyaning ion quvvatidan foydalanishi bir necha bor taassurot qoldiradi.[85][86]
  • Yulduzlar jangi filmlar va adabiyotlarga murojaat qilish egizak ionli dvigatellar (TIE) starfighters.
  • Ion tirgaklari o'yinda kosmik kemalar uchun vakuumda harakatlanishning asosiy shakli sifatida paydo bo'ladi Kosmik muhandislar.
  • Ion itaruvchilarga kosmik harakatlanish usuli sifatida murojaat qilinadi Marslik.
  • Ion disk - bu "Yo'lovchilar" filmidagi Starliner - "Avalon" ning harakatlantiruvchi tizimi - 2016
  • Ion haydovchi - bu ilmiy-fantastik seriyadagi kosmik kemalar va samolyotlar uchun asosiy harakatlantiruvchi vosita Dunyolar Spinning Round T. E. Greene tomonidan (2005, 2012, 2017)

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Jahn, Robert G. (1968). Elektr harakatlanish fizikasi (1-nashr). McGraw Hill Book Company. ISBN  978-0070322448. Qayta nashr etish: Jahn, Robert G. (2006). Elektr harakatlanish fizikasi. Dover nashrlari. ISBN  978-0486450407.
  2. ^ Jahn, Robert G.; Choueiri, Edgar Y. (2003). "Elektr quvvati" (PDF). Fizika fanlari va texnologiyalari entsiklopediyasi. 5 (3-nashr). Akademik matbuot. 125–141 betlar. ISBN  978-0122274107.
  3. ^ a b v d "Choueiri, Edgar Y., (2009) Ion Drive elektr raketasining yangi tongi".
  4. ^ a b v d e f g Choueiri, Edgar Y. (2009). "Elektr raketasining yangi tongi". Ilmiy Amerika. 300 (2): 58–65. Bibcode:2009SciAm.300b..58C. doi:10.1038 / Scientificamerican0209-58. PMID  19186707.
  5. ^ "NASA ning yangi ion pervanesi rekordlarni yangiladi, odamlarni Marsga olib borishi mumkin". futurism.com.
  6. ^ Haldenwang, Jim. "The Human Exploration of Mars". Jim's Science Page. Olingan 3 may 2019.
  7. ^ "Ion Propulsion — Over 50 Years in the Making". Ilm @ NASA. Arxivlandi asl nusxasi on 2010-03-27.
  8. ^ Choueiri, E. Y. "A Critical History of Electric Propulsion: The First 50 Years (1906–1956)". Olingan 2016-10-18.
  9. ^ "Contributions to Deep Space 1". NASA. Ushbu maqola ushbu manbadagi matnni o'z ichiga oladi jamoat mulki.
  10. ^ Cybulski, Ronald J.; Shellhammer, Daniel M.; Lovell, Robert R.; Domino, Edward J.; Kotnik, Joseph T. (1965). "Results from SERT I Ion Rocket Flight Test" (PDF). NASA. NASA-TN-D-2718. Ushbu maqola ushbu manbadagi matnni o'z ichiga oladi jamoat mulki.
  11. ^ a b "Innovative Engines - Glenn Ion Propulsion Research Tames the Challenges of 21st Century Space Travel". Arxivlandi asl nusxasi on 2007-09-15. Olingan 2007-11-19. Ushbu maqola ushbu manbadagi matnni o'z ichiga oladi jamoat mulki.
  12. ^ a b v "Space Electric Rocket Test II (SERT II)". NASA Glenn tadqiqot markazi. Arxivlandi asl nusxasi 2011-09-27 da. Olingan 1 iyul 2010. Ushbu maqola ushbu manbadagi matnni o'z ichiga oladi jamoat mulki.
  13. ^ SERT Arxivlandi 2010-10-25 at the Orqaga qaytish mashinasi page at Astronautix (Accessed on 1 July 2010)
  14. ^ "Native Electric Propulsion Engines Today" (rus tilida). Novosti Kosmonavtiki. 1999. Arxivlangan asl nusxasi on 6 June 2011.
  15. ^ a b v d Shiga, David (2007-09-28). "Next-generation ion engine sets new thrust record". NewScientist. Olingan 2011-02-02.
  16. ^ Electric Spacecraft Propulsion, Electric versus Chemical Propulsion, ESA Science & Technology
  17. ^ "ESA and ANU make space propulsion breakthrough" (Matbuot xabari). ESA. 2006-01-11. Olingan 2007-06-29.
  18. ^ ANU Space Plasma, Power & Propulsion Group (SP3) (2006-12-06). "ANU and ESA make space propulsion breakthrough". Avstraliya milliy universiteti. Arxivlandi asl nusxasi 2007-06-27 da. Olingan 2007-06-30.
  19. ^ Oleson, S. R.; Sankovic, J. M. "Advanced Hall Electric Propulsion for Future In-Space Transportation" (PDF). Arxivlandi asl nusxasi (PDF) on 2004-01-22. Olingan 2007-11-21. Ushbu maqola ushbu manbadagi matnni o'z ichiga oladi jamoat mulki.
  20. ^ "FEEP - Field-Emission Electric Propulsion". Arxivlandi asl nusxasi 2012-01-18. Olingan 2012-04-27.
  21. ^ a b v d e Marcuccio, S.; va boshq. "Experimental Performance of Field Emission Microthrusters" (PDF). Arxivlandi asl nusxasi (PDF) 2013-05-20. Olingan 2012-04-27.
  22. ^ Marrese-Reading, Colleen; Polk, Jay; Mueller, Juergen; Owens, Al. "In-FEEP Thruster Ion Beam Neutralization with Thermionic and Field Emission Cathodes" (PDF). Arxivlandi asl nusxasi (PDF) on 2006-10-13. Olingan 2007-11-21. liquid state and wicked up the needle shank to the tip where high electric fields deform the liquid and extract ions and accelerate them up to 130 km/s through 10 kV Ushbu maqola ushbu manbadagi matnni o'z ichiga oladi jamoat mulki.
  23. ^ Mikellides, Pavlos G. "Pulsed Inductive Thruster (PIT): Modeling and Validation Using the MACH2 Code" (PDF). Arxivlandi asl nusxasi (PDF) on 2006-10-10. Olingan 2007-11-21. Ushbu maqola ushbu manbadagi matnni o'z ichiga oladi jamoat mulki.
  24. ^ Sankaran, K.; Cassady, L.; Kodys, A.D.; Choueiri, E.Y. (2004). "A Survey of Propulsion Options for Cargo and Piloted Missions to Mars". Nyu-York Fanlar akademiyasining yilnomalari. 1017: 450–467. doi:10.1196/annals.1311.027. PMID  15220162. S2CID  1405279. Olingan 2016-10-18.
  25. ^ LaPointe, Michael R.; Mikellides, Pavlos G. "High Power MPD Thruster Development at the NASA Glenn Research Center" (PDF). Arxivlandi asl nusxasi (PDF) on October 11, 2006. Olingan 2007-11-21. Ushbu maqola ushbu manbadagi matnni o'z ichiga oladi jamoat mulki.
  26. ^ Conley, Buford Ray (May 22, 1999). "Utilization of Ambient Gas as a Propellant for Low Earth Orbit Electric Propulsion" (PDF). Arxivlandi asl nusxasi (PDF) 2011 yil 29 iyunda.
  27. ^ ""В Воронеже создали двигатель для Марса" в блоге "Перспективные разработки, НИОКРы, изобретения" - Сделано у нас". Сделано у нас.
  28. ^ Emsellem, Gregory D. "Development of a High Power Electrodeless Thruster" (PDF). Arxivlandi asl nusxasi (PDF) 2008-05-15 kunlari. Olingan 2007-11-21.
  29. ^ a b NASA nixes Ad Astra rocket test on the space station SEN News Irene Klotz 17 March 2015
  30. ^ Zyga, Lisa (2009). "Plasma Rocket Could Travel to Mars in 39 Days". Phys.org.
  31. ^ "Less Fuel, More Thrust: New Engines are Being Designed for Deep Space". The Arugus-Press. 128 (48). Owosso, Michigan. 26 February 1982. p. 10.
  32. ^ Zhang, Wenwu; Liu, Zhen; Yang, Yang; Du, Shiyu (2016). "Revisiting alpha decay-based near-light-speed particle propulsion". Amaliy nurlanish va izotoplar. 114: 14–18. doi:10.1016/j.apradiso.2016.04.005. PMID  27161512.
  33. ^ "Ion Propulsion". Arxivlandi asl nusxasi on 1999-02-22.
  34. ^ a b Szondy, David. "NASA's NEXT ion thruster runs five and a half years nonstop to set new record". Olingan 26 iyun, 2013.
  35. ^ Schmidt, George R.; Patterson, Michael J.; Benson, Scott W. "The NASA Evolutionary Xenon Thruster (NEXT): the next step for US deep space propulsion" (PDF).
  36. ^ a b Herman, Daniel A. (3–7 May 2010), "NASA's Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) Project Qualifi cation Propellant Throughput Milestone: Performance, Erosion, and Thruster Service Life Prediction After 450 kg" (PDF), 57th Joint Army-Navy-NASA-Air Force (JANNAF) Propulsion Meeting, Colorado Springs, Colorado, United States: NASA - Glenn Research Center, olingan 2014-03-08CS1 maint: sana formati (havola) Ushbu maqola ushbu manbadagi matnni o'z ichiga oladi jamoat mulki.
  37. ^ An overview of the Nuclear Electric Xenon Ion System (NEXIS) program (2006) Arxivlandi 2011-05-22 da Orqaga qaytish mashinasi 2006-02-10 (Polk, Jay E., Goebel, Don, Brophy, John R., Beatty, John, Monheiser, J., Giles, D.) Scientific Commons
  38. ^ Astrium Radiofrequency Ion Thruster, Model RIT-22 EADS Astrium Arxivlandi June 13, 2009, at the Orqaga qaytish mashinasi
  39. ^ "BHT-8000 Busek Hall Effect Thruster" (PDF).
  40. ^ a b v d Szabo, J., Robin, M., Paintal, Pote, B., S., Hruby, V., "High Density Hall Thruster Propellant Investigations", 48th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, AIAA Paper 2012-3853, July 2012.
  41. ^ a b v d Szabo, J.; Pote, B.; Paintal, S.; Robin, M.; Hillier, A.; Branam, R.; Huffman, R. (2012). "Performance Evaluation of an Iodine Vapor Hall Thruster". Harakatlanish va kuch jurnali. 28 (4): 848–857. doi:10.2514/1.B34291.
  42. ^ a b v d Szabo, J.; Robin, M.; Paintal, S.; Pote, B.; Hruby, V.; Freeman, C. (2015). "Iodine Plasma Propulsion Test Results at 1-10 kW". IEEE Transactions on Plasma Science. 43: 141–148. doi:10.1109/TPS.2014.2367417. S2CID  42482511.
  43. ^ a b v "High Power Electric Propulsion Program (HiPEP)". NASA. 2008-12-22. Arxivlandi asl nusxasi on 2009-03-05. Ushbu maqola ushbu manbadagi matnni o'z ichiga oladi jamoat mulki.
  44. ^ a b v d James S. Sovey and Maris A. Mantenieks. "Performance and Lifetime Assessment of MPD Arc Thruster Technology" (PDF). p. 11. Olingan 2019-05-09. Ushbu maqola ushbu manbadagi matnni o'z ichiga oladi jamoat mulki.
  45. ^ VASIMR VX-200 Performance and Near-term SEP Capability for Unmanned Mars Flight Arxivlandi 2011-03-11 da Orqaga qaytish mashinasi, Tim Glover, Future in Space Operations (FISO) Colloquium, 2011-01-19, accessed 2011-01-31.
  46. ^ "VASIMR® Spaceflight Engine System Mass Study and Scaling with Power IEPC-2013-149" (PDF).
  47. ^ Mike Wall (July 8, 2013). "New Space Engine Could Turn Tiny CubeSats into Interplanetary Explorers". Space.com. Xarid qilish. Olingan 25 iyun, 2015.
  48. ^ a b "PEPL Thrusters: CubeSat Ambipolar Thruster". pepl.engin.umich.edu. Michigan universiteti. Olingan 25 iyun, 2015.
  49. ^ a b v "MARS-CAT Mission Implementation". marscat.space. University of Houston College of Natural Sciences and Mathematics. Olingan 25 iyun, 2015.
  50. ^ a b v "Phase Four: Game-Changing Spacecraft propulsion". phasefour.io. Olingan 5 iyun, 2017.
  51. ^ a b "Krypton Hall effect thruster for space propulsion". IFPiLM.pl. Arxivlandi asl nusxasi 2014-01-29 kunlari. Olingan 2014-01-29.
  52. ^ "Transport and Energy Module: Russia's new NEP Tug". Beyond NERVA. 29 yanvar 2020 yil.
  53. ^ Teslenko, Vladimir (31 August 2015). "Space nuclear propulsion systems are now possible only in Russia (In Russian)". Kommersant.
  54. ^ "Destructive Physical Analysis of Hollow Cathodes from the Deep Space 1 Flight Spare Ion Engine 30,000 Hour Life Test" (PDF). Arxivlandi asl nusxasi (PDF) 2009-02-27 da. Olingan 2007-11-21. Ushbu maqola ushbu manbadagi matnni o'z ichiga oladi jamoat mulki.
  55. ^ "NASA Thruster Achieves World - Record 5+ Years of Operation". Olingan 2012-06-27.
  56. ^ a b Overview of the Development and Mission Application of the Advanced Electric Propulsion System (AEPS), Daniel A. Herman, Todd A. Tofil, Walter Santiago, Hani Kamhawi, James E. Polk, John S. Snyder, Richard R. Hofer, Frank Q. Picha, Jerry Jackson and May Allen, NASA/TM—2018-219761 35th International Electric Propulsion Conference, Atlanta, Georgia, 8-12 October 2017, Accessed: 27 July 2018
  57. ^ Aerojet Rocketdyne Signs Contract to Develop Advanced Electric Propulsion System for NASA Aerojet Rocketdyne Press release, 28 April 2016 Accessed: 27 July 2018
  58. ^ "A closer look at a stationary plasma thruster" (PDF).
  59. ^ Rocket Propulsion Elements — Sutton & Biblarz 7th edition
  60. ^ Elgin, Ben (19 November 2018). "This Silicon Valley Space Startup Could Lace the Atmosphere With Mercury". Bloomberg yangiliklari. Olingan 19 noyabr 2018.
  61. ^ "SpaceX reveals more Starlink info after launch of first 60 satellites". 24 may 2019 yil. Olingan 25 may 2019.
  62. ^ a b Sovey, J. S.; Rawlin, V. K.; Patterson, M. J. (May–June 2001). "Ion Propulsion Development Projects in United States: Space Electric Rocket Test-1 to Deep Space 1". Harakatlanish va kuch jurnali. 17 (3): 517–526. doi:10.2514/2.5806. hdl:2060/20010093217.
  63. ^ SERT page Arxivlandi 2010-10-25 at the Orqaga qaytish mashinasi at Astronautix (Accessed July 1, 2010)
  64. ^ "Artemis team receives award for space rescue". ESA. Olingan 2006-11-16.
  65. ^ "Rescue in Space".
  66. ^ "Electric propulsion could launch new commercial trend". Endi kosmik parvoz.
  67. ^ "Spaceflight Now | Atlas Launch Report | AEHF 2 communications satellite keeps on climbing". spaceflightnow.com.
  68. ^ "SpaceX reveals more Starlink info after launch of first 60 satellites". 24 may 2019 yil. Olingan 30 iyul 2020.
  69. ^ "小惑星探査機はやぶさ搭載イオンエンジン (Ion Engines used on Asteroid Probe Hayabusa)" (yapon tilida). ISAS. Arxivlandi asl nusxasi 2006-08-19. Olingan 2006-10-13.
  70. ^ Tabuchi, Hiroko (1 July 2010). "Faulty Space Probe Seen as Test of Japan's Expertise". The New York Times.
  71. ^ The Prius of Space, 13 September 2007, NASA Jet Propulsion Laboratory Ushbu maqola ushbu manbadagi matnni o'z ichiga oladi jamoat mulki.
  72. ^ "NASA's Dawn Mission to Asteroid Belt Comes to End". NASA. 1 noyabr 2018 yil. Ushbu maqola ushbu manbadagi matnni o'z ichiga oladi jamoat mulki.
  73. ^ "BepiColombo's beginning ends". ESA. 22 oktyabr 2018 yil. Olingan 1 noyabr 2018.
  74. ^ a b "Executive summary" (PDF). Ad Astra Rocket Company. January 24, 2010. Archived from asl nusxasi (PDF) 2010 yil 31 martda. Olingan 2010-02-27.
  75. ^ Klotz, Irene (7 August 2008). "Plasma Rocket May Be Tested at Space Station". Discovery News. Olingan 2010-02-27.
  76. ^ Whittington, Mark (March 10, 2011). "NASA to Test VF-200 VASIMR Plasma Rocket at the ISS". Yahoo. Olingan 2012-01-27.
  77. ^ Mick, Jason (August 11, 2008). "Commercially Developed Plasma Engine Soon to be Tested in Space". DailyTech. Arxivlandi asl nusxasi 2015 yil 22 fevralda. Olingan 2010-02-27.
  78. ^ a b Shiga, David (2009-10-05). "Rocket company tests world's most powerful ion engine". Yangi olim. Olingan 2019-11-16.
  79. ^ "NASA FY 2019 Budget Overview" (PDF). Quote: "Supports launch of the Power and Propulsion Element on a commercial launch vehicle as the first component of the LOP-Gateway (page 14) Ushbu maqola ushbu manbadagi matnni o'z ichiga oladi jamoat mulki.
  80. ^ NASA considers acquiring more than one gateway propulsion module, Joe Faust, SpaceNews, 30 March 2018
  81. ^ Landis, Geoffrey A. (1991). "Laser-Powered Interstellar Probe". APS Bulletin. 36 (5): 1687–1688.
  82. ^ Landis, Geoffrey A. (1994). "Laser-powered Interstellar Probe". GeoffreyLandis.com. Arxivlandi asl nusxasi 2012-07-22.
  83. ^ "Themes: Ion Drive : SFE : Science Fiction Encyclopedia". sf-encyclopedia.com.
  84. ^ Kruschel, Karsten (2007). Leim für die Venus - Der Science-Fiction-Film in der DDR. Heyne Verlag. pp. 803–888. ISBN  978-3-453-52261-9.
  85. ^ "The Star Trek Transcripts - Spock's Brain". chakoteya.net.
  86. ^ DeCandido, Keith R. A. (June 7, 2016). "Star Trek The Original Series Rewatch: "Spock's Brain"". tor.com.

Bibliografiya

Tashqi havolalar

Maqolalar