Oferta na pierwszy rok:

4 zł/tydzień

SUBSKRYBUJ
Osoby czytające wydania polityki

Wiarygodność w czasach niepewności

Wypróbuj za 24,99 zł!

Subskrybuj
Nauka

Kosmiczne przyspieszenie

Kosmiczny napęd jądrowy, czyli jak dotrzeć jeszcze szybciej i dalej. To będzie przełom

Statki kosmiczne NERVA, wizja artystyczna. Statki kosmiczne NERVA, wizja artystyczna. Adrian Mann/Future Publishing / Getty Images
Klasyczne silniki rakietowe osiągnęły kres możliwości. Elektryczne też. Statkom kosmicznym swobodniejsze poruszanie się w Układzie Słonecznym umożliwić ma jądrowy napęd termiczny.
NEXT (NASA Evolutionary Xenon Thruster), silnik jonowy NASA, który testowano bez przerwy przez prawie 50 tys. godzin.NASA NEXT (NASA Evolutionary Xenon Thruster), silnik jonowy NASA, który testowano bez przerwy przez prawie 50 tys. godzin.

Jak dzisiaj przebiega większość misji kosmicznych? Sonda jest dołączana do potężnej rakiety nośnej na paliwo chemiczne. Rakieta rozpędza się, by osiągnąć prędkość pozwalającą jej oderwać się od Ziemi, a po paru minutach wyrzuca niczym proca kamień to, co ma być wyniesione w kosmos. Oczywiście pojazdy, które mają lecieć w głąb Układu Słonecznego, mogą to robić jeszcze szybciej, wykorzystując tzw. asystę grawitacyjną mijanych po drodze planet. Zbliżając się do nich, zaczynają być silnie przyspieszane, okrążają je, po czym – używając niewielkich silników korekcyjnych – odchylają trajektorię lotu i lecą dalej już istotnie szybciej. Nawet w ten sposób daleko się jednak nie zajedzie. Stąd liczne próby inżynierów wynalezienia radykalnie innego napędu.

1.

W literaturze anglojęzycznej nowa klasa silników, dzięki którym w zasadzie już dokonuje się przełom, jest nazywana napędem elektrycznym. Jego szczególnym typem są silniki jonowe. Możliwość ich budowy zaproponowali niezależnie już na początku XX w. pionierzy astronautyki Robert Goddard i Konstanty Ciołkowski. W latach 30. idei tej przyklasnął słynny niemiecki teoretyk napędów rakietowych Hermann Oberth. NASA miała prototyp takiego napędu w 1961 r., ale wyścig wygrali Rosjanie. Oni pierwsi, w 1964 r., wysłali w kosmos sondę Zond 2 z jonowymi silnikami do kontroli orientacji w przestrzeni. Dzisiaj urządzenia tego typu są wykorzystywane głównie w satelitach.

Taki silnik działa w ten sposób, że znajdujące się w komorze atomy lub cząsteczki gazu (ksenonu, kryptonu lub argonu) poddawane są jonizacji, czyli pozbawia się je elektronów lub o nie wzbogaca. Jony dodatnie, czyli kationy, są następnie przyspieszane do ogromnej prędkości ok. 30 tys. m/s w polu elektrostatycznym wytworzonym pomiędzy dwiema lub trzema naładowanymi elektrycznie siatkami o różnych potencjałach.

Polityka 17.2023 (3411) z dnia 18.04.2023; Nauka ProjektPulsar.pl; s. 64
Oryginalny tytuł tekstu: "Kosmiczne przyspieszenie"
Reklama