Iontová tryska - Ion thruster

Tento článek je o druhu reakčního motoru. Koncept vzduchového pohonu viz ionocraft.
Těch 2,3 kW NSTAR iontový propel z NASA pro Deep Space 1 kosmická loď během zkoušky horkým ohněm na letišti Laboratoř tryskového pohonu.
Test iontového motoru NEXIS (2005)

An iontový propeler nebo iontový pohon je forma elektrický pohon používá pohon kosmické lodi. Vytváří to tah zrychlením ionty použitím elektřina.

Iontová tryska ionizuje neutrální plyn extrakcí některých elektrony mimo atomy, vytváří oblak kladné ionty. Tyto iontové trysky spoléhají hlavně na elektrostatika protože ionty jsou urychlovány pomocí Coulombova síla podél elektrické pole. Dočasně uložené elektrony jsou nakonec znovu injektovány a neutralizátor v oblaku iontů poté, co prošel elektrostatickou mřížkou, takže se plyn opět stane neutrálním a může se volně rozptýlit v prostoru bez jakékoli další elektrické interakce s propulzem. Naproti tomu elektromagnetické trysky používají Lorentzova síla k urychlení všech druhů (volné elektrony i kladné a záporné ionty) ve stejném směru bez ohledu na jejich elektrický náboj, a jsou konkrétně označovány jako plazmové pohonné motory, kde elektrické pole není ve směru zrychlení.[1][2]

Iontové trysky v provozním použití mají vstup Napájení potřeba 1–7 kW (1,3–9,4 k), rychlost výfuku 20-50 km / s (Isp 2000 - 5 000 sekund), tah 25–250 mN (0,090–0,899 ozF) a účinnost 65–80%[3][4] i když experimentální verze dosáhly 100 kW (130 k), 5 N (1,1 lbF).[5]

The Deep Space 1 kosmická loď poháněná iontovým propulzem změnila rychlost o 4,3 km / s (2,7 mil / s) při spotřebě méně než 74 kg (163 lb) xenon. The Svítání kosmická loď překonala rekord s a změna rychlosti 11,5 km / s (7,1 mil / s), ačkoli to bylo jen o polovinu méně účinné a vyžadovalo 425 kg (937 lb) xenonu.[6]

Mezi aplikace patří ovládání orientace a polohy oběžné dráhy satelity (některé satelity mají desítky iontových trysek s nízkou spotřebou energie) a používají se jako hlavní pohonný motor pro robotická vesmírná vozidla s nízkou hmotností (například Deep Space 1 a Svítání).[3][4]

Iontové tahové motory jsou praktické pouze ve vakuu vesmíru a nemohou dopravovat vozidla atmosférou, protože iontové motory nepracují v přítomnosti iontů mimo motor. Nepatrný tah motoru navíc nemůže překonat žádný výrazný odpor vzduchu. Kosmické lodě se při dosažení své počáteční hodnoty spoléhají na konvenční chemické rakety obíhat.

Počátky

Kosmická loď SERT-1

První osoba, která napsala článek představující tuto myšlenku veřejně, byla Konstantin Tsiolkovskij v roce 1911.[7] Tato technika byla doporučena pro podmínky blízké vakuu ve vysoké nadmořské výšce, ale tah byl demonstrován u proudů ionizovaného vzduchu za atmosférického tlaku. Nápad se objevil znovu v Hermann Oberth „“Wege zur Raumschiffahrt„(Ways to Spaceflight), publikovaný v roce 1923, kde vysvětlil své myšlenky na hromadné úspory elektrického pohonu, předpovídal jeho použití v pohon kosmické lodi a ovládání postoje a obhajoval elektrostatické zrychlení nabitých plynů.[8]

Fungující iontový propeler byl postaven Harold R. Kaufman v roce 1959 u NASA Glenn Research Center zařízení. Bylo to podobné jako s mřížkovým elektrostatickým iontovým propulzem a bylo použito rtuť pro pohonnou hmotu. Suborbitální testy byly prováděny v 60. letech a v roce 1964 byl motor poslán do suborbitálního letu na palubu Test vesmírné elektrické rakety-1 (SERT-1).[9][10] Úspěšně fungovala plánovaných 31 minut, než padla na Zemi.[11] Po tomto testu následoval v roce 1970 orbitální test SERT-2.[12][13]

Alternativní forma elektrického pohonu, Hallův propeler, byl studován samostatně v Spojené státy a Sovětský svaz v 50. a 60. letech. Hallův tryskový pohon fungoval na sovětských satelitech od roku 1972 do konce 90. let a používal se hlavně ke stabilizaci satelitů v severojižních a východozápadních směrech. Asi 100–200 motorů dokončilo mise na sovětských a ruština satelity.[14] Návrh sovětského propulzoru byl na Západ představen v roce 1992 poté, co tým specialistů na elektrický pohon pod podporou Organizace pro obranu proti balistické raketě, navštívil sovětské laboratoře.

Obecný pracovní princip

Ionové trysky používají paprsky ionty (elektricky nabité atomy nebo molekuly) tah v souladu s zachování hybnosti. Způsob zrychlení iontů se liší, ale všechny konstrukce využívají výhody nabít /Hmotnost poměr iontů. Tento poměr znamená, že relativně malé potenciální rozdíly mohou vytvářet vysoké rychlosti výfukových plynů. Tím se sníží množství reakční hmota nebo pohonné hmoty, ale zvyšuje množství konkrétních Napájení požadované ve srovnání s chemické rakety. Iontové trysky jsou proto schopné dosáhnout vysoké hodnoty specifické impulsy. Nevýhodou nízkého tahu je nízké zrychlení, protože hmotnost jednotky elektrické energie přímo koreluje s množstvím energie. Tento nízký tah způsobuje, že iontové trysky nejsou vhodné pro vypouštění kosmických lodí na oběžnou dráhu, ale jsou účinné pro pohon ve vesmíru.

Ionové trysky jsou kategorizovány jako buď elektrostatický nebo elektromagnetické. Hlavním rozdílem je metoda pro urychlení iontů.

  • Elektrostatické iontové trysky používají Coulombova síla a urychlit ionty ve směru elektrického pole.
  • Elektromagnetické iontové trysky používají Lorentzova síla pohybovat ionty.

Napájení iontových trysek je obvykle elektrické solární panely, ale v dostatečně velkých vzdálenostech od slunce, jaderná energie se používá. V každém případě je hmotnost napájecího zdroje úměrná špičkovému výkonu, který lze dodávat, a oba poskytují pro tuto aplikaci téměř žádné omezení energie.[Citace je zapotřebí ]

Elektrické trysky mají tendenci produkovat nízký tah, což má za následek nízkou akceleraci. Definování , standardní gravitační zrychlení Země a to si všímat , to lze analyzovat. A NSTAR tryska produkující tlakovou sílu 92 mN[15] zrychlí satelit o hmotnosti 1 Mg o 0,092 N / 1 000 kg = 9,2×10−5 slečna2 (nebo 9,38×10−6 G). Toto zrychlení však může být udržováno po celé měsíce nebo roky, na rozdíl od velmi krátkých popálenin chemických raket.

Kde:

  • F je přítlačná síla v N,
  • η je účinnost
  • P je elektrická energie používaná propelerem ve W a
  • Jásp je specifický impuls během několika sekund.

Iontový propulz není nejslibnějším typem elektricky poháněný pohon kosmické lodi, ale je dosud nejúspěšnější v praxi.[4] Iontový pohon by vyžadoval dva dny, aby se ve vakuu zrychlilo auto na dálniční rychlost. Technické vlastnosti, zejména tah, jsou podstatně nižší než prototypy popsané v literatuře,[3][4] technické možnosti jsou omezeny vesmírný náboj vytvořené ionty. To omezuje hustotu tahu (platnost na průřez plocha motoru).[4] Iontové trysky vytvářejí malé úrovně tahu (tah Deep Space 1 se přibližně rovná hmotnosti jednoho listu papíru[4]) ve srovnání s konvenčními chemické rakety, ale dosáhnout vysoké specifický impuls nebo hmotnostní účinnost hnacího plynu zrychlením výfukových plynů na vysokou rychlost. The Napájení předávaný výfuku se zvyšuje s druhou mocninou rychlosti výfuku, zatímco nárůst tahu je lineární. Naopak, chemické rakety poskytují vysoký tah, ale jsou celkem omezené impuls o malé množství energie které lze chemicky skladovat v pohonných látkách.[16] Vzhledem k praktické váze vhodných zdrojů energie je zrychlení z iontového propuleru často menší než jedna tisícina standardní gravitace. Jelikož však fungují jako elektrické (nebo elektrostatické) motory, převádějí větší část vstupního výkonu na kinetický výfukový výkon. Chemické rakety fungují jako tepelné motory, a Carnotova věta omezuje rychlost výfuku.

Elektrostatické iontové trysky

Mřížkované elektrostatické iontové trysky

Hlavní článek: Mřížkovaný iontový propeler
Schéma fungování mřížkovaného elektrostatického iontového motoru (vícepólový magnetický hrot).

Mřížkované elektrostatické iontové trysky běžně využívají xenon plyn. Plynné palivo začíná bez náboje; to je ionizovaný bombardováním energetickými elektrony, protože přenášená energie vysune valenční elektrony z atomů hnacího plynu. Tyto elektrony mohou být poskytovány horkou látkou katoda vlákno a zrychlil přes potenciální rozdíl směrem k anodě. Alternativně mohou být elektrony urychlovány oscilačním indukovaným elektrickým polem vytvářeným střídavým elektromagnetem, což vede k soběstačnému výboji bez katody (vysokofrekvenční iontový propeler).

Kladně nabité ionty jsou extrahovány systémem skládajícím se ze 2 nebo 3 mřížek s více otvory. Po vstupu do mřížkového systému poblíž pláště plazmy jsou ionty zrychleny rozdílem potenciálů mezi první a druhou mřížkou (nazývanou mřížka obrazovky a mřížka urychlovače) na konečnou iontovou energii (obvykle) 1–2 keV , který vytváří tah.

Iontové trysky vyzařují paprsek kladně nabitých xenonových iontů. Aby kosmická loď nehromadila náboj, další katoda je umístěn v blízkosti motoru, aby emitoval elektrony do iontového paprsku, přičemž hnací plyn je elektricky neutrální. Tím se zabrání přitahování (a návratu) paprsku iontů do kosmické lodi, což by zrušilo tah.[11]

Mřížkovaný výzkum elektrostatického iontového propulzu (minulost / současnost):

Hallův tryskový pohon

Hlavní článek: Hallův propeler
Schéma Hallův propeler

Hallův efekt trysky urychlovat ionty pomocí elektrického potenciálu mezi válcovou anodou a záporně nabitou plazmou, která tvoří katodu. Převážná část hnacího plynu (obvykle xenon) se zavádí poblíž anody, kde ionizuje a proudí směrem ke katodě; ionty se zrychlují směrem k němu a skrz něj, přičemž při odchodu zachycují elektrony, aby zneutralizovaly paprsek a opustily propeler vysokou rychlostí.

Anoda je na jednom konci válcové trubice. Ve středu je hrot, který je navinut, aby vytvořil radiální magnetické pole mezi ním a okolní trubicí. Ionty nejsou magnetickým polem z velké části ovlivněny, protože jsou příliš hmotné. Elektrony produkované blízko konce hrotu k vytvoření katody jsou však zachyceny magnetickým polem a jsou drženy na místě svou přitažlivostí k anodě. Některé z elektronů spirálovitě sestupují směrem k anodě a obíhají kolem hrotu v Hallově proudu. Když dosáhnou anody, narazí na nenabitou pohonnou látku a způsobí její ionizaci, než konečně dosáhnou anody a uzavřou obvod.[19]

Elektrický pohon s polními emisemi

Hlavní článek: Elektrický pohon s polními emisemi

Elektrický pohon s polními emisemi (FEEP) trysky používají buď cesium nebo indium jako pohonná hmota. Konstrukce zahrnuje malou nádrž na hnací plyn, která uchovává tekutý kov, úzkou trubici nebo systém rovnoběžných desek, kterými protéká kapalina, a urychlovač (prstenec nebo podlouhlý otvor v kovové desce) asi milimetr za koncem trubky. Cesium a indium se používají kvůli jejich vysokým atomovým hmotnostem, nízkým ionizačním potenciálům a nízkým bodům tání. Jakmile tekutý kov dosáhne na konec trubice, elektrické pole aplikované mezi emitor a urychlovač způsobí, že se povrch kapaliny deformuje do řady vyčnívajících hrbolů, nebo Taylor kužely. Při dostatečně vysokém aplikovaném napětí se ze špiček kuželů extrahují kladné ionty.[20][21][22] Elektrické pole vytvářené emitorem a urychlovačem pak urychluje ionty. Vnější zdroj elektronů neutralizuje kladně nabitý iontový proud, aby zabránil nabíjení kosmické lodi.

Elektromagnetické trysky

Hlavní článek: Plazmový pohonný motor

Pulzní indukční trysky

Hlavní článek: Pulzní indukční propeler

Pulzní indukční trysky (PIT) místo nepřetržitého tahu používají impulsy a mají schopnost běžet na úrovních výkonu řádově megawattů (MW). PIT se skládají z velkého cívka obklopující trubku ve tvaru kužele, která emituje hnací plyn. Amoniak je běžně používaný plyn. U každého impulsu se za cívkou hromadí velký náboj ve skupině kondenzátorů a poté se uvolní. Tím se vytvoří proud, který se pohybuje kruhově ve směru jθ. Proud poté vytváří magnetické pole ve vnějším radiálním směru (Br), které pak vytváří proud v plynu, který byl právě uvolněn v opačném směru oproti původnímu proudu. Tento opačný proud ionizuje amoniak. Kladně nabité ionty jsou urychlovány směrem od motoru v důsledku elektrického pole jθ, které prochází magnetickým polem Br, v důsledku Lorentzovy síly.[23]

Magnetoplasmadynamic thruster

Hlavní článek: Magnetoplasmadynamic thruster

Magnetoplasmadynamic (MPD) trysky a lithiové Lorentzovy urychlovače síly (LiLFA) používají zhruba stejný nápad. LiLFA propeler staví na MPD propeleru. Vodík, argon, amoniak a dusík lze použít jako pohonnou látku. V určité konfiguraci je okolní plyn v nízká oběžná dráha Země (LEO) lze použít jako pohonnou látku. Plyn vstupuje do hlavní komory, kde je ionizován plazma elektrickým polem mezi anoda a katoda. Tato plazma poté vede elektřinu mezi anodou a katodou a uzavírá obvod. Tento nový proud vytváří kolem katody magnetické pole, které prochází elektrickým polem, čímž urychluje plazmu v důsledku Lorentzovy síly.

Tryska LiLFA používá stejnou obecnou myšlenku jako tryska MPD, se dvěma hlavními rozdíly. Nejprve LiLFA využívá lithiové páry, které lze skladovat jako pevnou látku. Další rozdíl spočívá v tom, že jediná katoda je nahrazena několika menšími katodovými tyčemi zabalenými do a dutá katoda trubka. MPD katody jsou snadno korodovány v důsledku stálého kontaktu s plazmou. V propeleru LiLFA je lithiová pára vstřikována do duté katody a není ionizována do své plazmové formy / koroduje katodové tyče, dokud neopustí trubici. Plazma se pak pomocí stejného urychlí Lorentzova síla.[24][25][26]

V roce 2013 ruská společnost Chemická automatická konstrukční kancelář úspěšně provedli zkušební test svého motoru MPD pro cestování vesmírem na dlouhé vzdálenosti.[27]

Bezelektrodové plazmové trysky

Hlavní článek: Bezelektrodový plazmový propeler

Bezelektrodové plazmové trysky mají dvě jedinečné vlastnosti: odstranění anodových a katodových elektrod a schopnost škrticí klapky motoru. Odstranění elektrod eliminuje erozi, která omezuje životnost jiných iontových motorů. Neutrální plyn je nejprve ionizován pomocí elektromagnetické vlny a poté přenesen do jiné komory, kde je zrychlen oscilačním elektrickým a magnetickým polem, také známým jako ponderomotorická síla. Toto oddělení stupňů ionizace a zrychlení umožňuje škrcení toku hnacího plynu, které poté mění velikost tahu a specifické hodnoty impulsu.[28]

Dvouvrstvé trysky Helicon

Hlavní článek: Dvouvrstvá vrtule Helicon

Helicon dvouvrstvá tryska je typ plazmové trysky, která vyhozuje vysokou rychlost ionizovaný plyn zajistit tah. V tomto provedení je plyn vstřikován do trubkové komory ( zdrojová trubice) s jedním otevřeným koncem. Rádiová frekvence Střídavé napájení (při 13,56 MHz v prototypovém designu) je spojen do speciálně tvarovaného anténa ovinutý kolem komory. The elektromagnetická vlna vyzařovaný anténou způsobí rozpad plynu a vytvoření plazmy. Anténa pak budí a helicon vlna v plazmě, která ji dále zahřívá. Zařízení má zhruba konstantní hodnotu magnetické pole ve zdrojové trubici (dodává solenoidy v prototypu), ale magnetické pole se rozbíhá a rychle klesá od zdrojové oblasti a lze jej považovat za druh magnetického tryska. Za provozu odděluje ostrá hranice plazmu s vysokou hustotou uvnitř zdrojové oblasti a plazmu s nízkou hustotou ve výfukových plynech, což je spojeno s prudkou změnou elektrického potenciálu. Vlastnosti plazmy se rychle mění přes tuto hranici, která je známá jako a bez proudu elektrický dvojitá vrstva. Elektrický potenciál je uvnitř zdrojové oblasti mnohem vyšší než ve výfukovém plynu, což slouží jak k zadržení většiny elektronů, tak k urychlení iontů směrem od zdrojové oblasti. Dostatek elektronů uniká z oblasti zdroje, aby bylo zajištěno, že plazma ve výfukových plynech je celkově neutrální.

Variabilní specifická impulsní magnetoplazmová raketa (VASIMR)

Hlavní článek: Variabilní specifická impulzní magnetoplazmová raketa

Variabilní specifická impulzní magnetoplazmová raketa (VASIMIR), funguje pomocí rádiové vlny ionizovat a pohonná hmota do plazmy a pak a magnetické pole k urychlení plazmy ze zadní části raketový motor generovat tah. VASIMR je v současné době vyvíjen soukromou společností Raketová společnost Ad Astra se sídlem v Houston, Texas, s pomocí od Kanada -na základě Nautel, vyrábějící 200 kW RF generátory pro ionizující pohonnou látku. Některé z experimentů s komponentami a „plazmovými výhonky“ jsou testovány v laboratoři usazené v Libérie, Kostarika. Tento projekt vede bývalý astronaut NASA Dr. Franklin Chang-Díaz (CRC-USA). Diskutovalo se o testovacím motoru VASIMR o výkonu 200 kW, který měl být namontován na vnější stranu Mezinárodní vesmírná stanice, jako součást plánu testování VASIMR ve vesmíru - plány pro tento test na palubě ISS však byly v roce 2015 zrušeny NASA, místo toho se o testu volného létání VASIMR diskutuje Ad Astra.[29] Předpokládaný 200 megawattový motor by mohl zkrátit dobu letu ze Země na Jupiter nebo Saturn ze šesti let na čtrnáct měsíců a Marsu ze 7 měsíců na 39 dní.[30]

Mikrovlné elektrotermické trysky

Mikrovlná elektrotermická tryska
Komponenty propeleru
Komponenty propeleru
Vypouštěcí komora
Vypouštěcí komora

V rámci výzkumného grantu od Výzkumné centrum NASA Lewis v 80. a 90. letech 20. století vedli Martin C. Hawley a Jes Asmussen tým inženýrů při vývoji mikrovlnného elektrotermického pohonu (MET).[31]

Ve vypouštěcí komoře mikrovlnná trouba (MW) energie proudí do centra obsahující vysokou hladinu ionty (I), způsobující neutrální druhy v plynném skupenství pohonná hmota ionizovat. Vzrušené druhy proudí ven (FES) přes oblast nízkých iontů (II) do neutrální oblasti (III), kde ionty dokončují své rekombinace, nahrazen tokem neutrálních druhů (FNS) směrem do středu. Mezitím se tepelná energie ztrácí na stěny komory vedení a proudění (HCC), spolu s záření (Rad). Zbývající energie absorbovaná do plynného paliva se přemění na tah.

Radioizotopový propeler

Byl navržen teoretický pohonný systém založený na částice alfa (On2+
 nebo 4
2On2+
 označující iont helia s nábojem +2) emitovaný z a radioizotop jednosměrně otvorem v komoře. Neutralizující elektronová pistole by díky vysoké relativistické rychlosti alfa částic vyprodukovala malé množství tahu s vysokým specifickým impulzem v řádu milionů sekund.[32]

Varianta tohoto používá grafitovou mřížku se statickou DC vysoké napětí ke zvýšení tahu jako grafit má vysokou průhlednost částice alfa pokud je také ozářen krátkou vlnou UV světlo na správnou vlnovou délku z emitoru v pevné fázi. Umožňuje také nižší energii a delší poločas rozpadu, což by bylo výhodné pro vesmírnou aplikaci. Hélium zásyp byl také navržen jako způsob, jak zvýšit volnou dráhu elektronového průměru.

Srovnání

Testovací data některých iontových trysek
MotorPohonná látkaVstup
výkon (kW)		Charakteristický
impuls (sekundy)		Tah
(mN)		Thruster
hmotnost (kg)
NSTARXenon2.33300–1700 [33]92 max.[15]
PPS-1350 Hallův efektXenon1.51660905.3
DALŠÍ [15]Xenon6.9 [34]4190 [34][35][36]236 max. [15][36]
NEXIS [37]Xenon20.5
RIT 22 [38]Xenon5
BHT8000 [39]Xenon8221044925
Hallův efektXenon75[Citace je zapotřebí ]
FEEPTekuté cesium6×10−5 – 0.066000–10000 [21]0.001–1 [21]
Experimentální trysky (dosud žádná mise)
MotorPohonná látkaVstup
výkon (kW)		Charakteristický
impuls (sekundy)		Tah
(mN)		Thruster
hmotnost (kg)
Hallův efektVizmut1.9 [40]1520 (anoda) [40]143 (výboj) [40]
Hallův efektVizmut25[Citace je zapotřebí ]
Hallův efektVizmut140[Citace je zapotřebí ]
Hallův efektJód0.2 [41]1510 (anoda) [41]12.1 (vybíjení) [41]
Hallův efektJód7 [42]1950 [42]413 [42]
HiPEPXenon20–50 [43]6000–9000 [43]460–670 [43]
MPDTVodík1500[44]4900 [44]26300[Citace je zapotřebí ]
MPDTVodík3750 [44]3500 [44]88500[Citace je zapotřebí ]
MPDTVodík7500[Citace je zapotřebí ]6000[Citace je zapotřebí ]60000[Citace je zapotřebí ]
LiLFALithiová pára5004077[Citace je zapotřebí ]12000[Citace je zapotřebí ]
FEEPTekuté cesium6×10−5 – 0.066000–10000 [21]0.001–1 [21]
VASIMRArgon2003000–12000Přibližně 5000 [45]620 [46]
KOČKA [47]Xenon, jód, voda [48]0.01690 [49][50]1.1–2<1 (73 mN / kW) [48]
DS4GXenon250193002500 max.5
KLIMTKrypton0.5 [51]4 [51]
ID-500Xenon[52]32-357140375-750[53]

Život

Nízký tah iontových trysek vyžaduje nepřetržitý provoz po dlouhou dobu, aby se dosáhlo potřebné změny rychlosti (delta-v ) pro konkrétní misi. Iontové trysky jsou navrženy tak, aby poskytovaly nepřetržitý provoz po intervaly týdnů až let.

Životnost elektrostatických iontových trysek je omezena několika procesy. V elektrostatických mřížkových konstrukcích mohou být ionty výměny náboje produkované ionty paprsku s tokem neutrálního plynu zrychleny směrem k negativně předpjaté mřížce urychlovače a způsobit erozi mřížky. Konec životnosti je dosažen, když selže buď struktura mřížky, nebo se otvory v mřížce zvětší natolik, že je podstatně ovlivněna extrakce iontů; např. výskytem zpětného proudu elektronů. Nelze se vyhnout erozi sítě a je to hlavní faktor omezující životnost. Důkladný design mřížky a výběr materiálu umožňují životnost 20 000 hodin nebo více.

Zkouška Připravenost na použití solárních technologií NASA (NSTAR) elektrostatický iontový propeler vedl k 30 472 hodinám (zhruba 3,5 roku) nepřetržitého tahu při maximálním výkonu. Zkouška po zkoušce ukázala, že motor se blíží k poruše.[54][3][4]

Projekt NASA Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) fungoval nepřetržitě po dobu více než 48 000 hodin.[55] Zkouška byla provedena ve zkušební komoře s vysokým vakuem. V průběhu 5,5letého testu spotřeboval motor přibližně 870 kilogramů xenonového paliva. Celkový generovaný impuls by pro podobnou aplikaci vyžadoval více než 10 000 kilogramů konvenčního raketového paliva.

The Pokročilý systém elektrického pohonu Očekává se, že (AEPS) nashromáždí přibližně 5 000 hodin a cílem návrhu je dosáhnout letového modelu, který nabízí poločas nejméně 23 000 hodin [56] a plný život přibližně 50 000 hodin.[57]

Hall trysky trpí silnou erozí keramické výbojové komory dopadem energetických iontů: test hlášený v roce 2010 [58] prokázaly erozi kolem 1 mm na sto hodin provozu, i když to není v souladu s pozorovanou životností několik tisíc hodin na oběžné dráze.

Pohonné látky

Ionizace energie představuje velké procento energie potřebné k provozu iontových pohonů. Ideální pohonná látka je tedy snadno ionizovatelná a má vysoký poměr hmoty / ionizační energie. Kromě toho by pohonná látka neměla erodovat propeler do takové míry, aby umožňovala dlouhou životnost; a neměly by kontaminovat vozidlo.[59]

Mnoho současných návrhů používá xenon plyn, protože se snadno ionizuje, má přiměřeně vysoké atomové číslo, je inertní a způsobuje nízkou erozi. Xenon je však globálně nedostatkový a drahý.

Použité starší vzory rtuť, ale toto je toxické a drahé, mělo tendenci kontaminovat vozidlo kovem a bylo obtížné přesně ho krmit. Moderní komerční prototyp možná úspěšně používá rtuť.[60]

Ostatní pohonné látky, jako např vizmut a jód, slibují, zejména u mřížkových designů, jako jsou Hallův efekt.[40][41][42]

VASIMR konstrukce (a další plazmové motory) jsou teoreticky schopné použít pro pohonnou látku prakticky jakýkoli materiál. V současných testech je však nejpraktičtější pohonná látka argon, což je relativně hojné a levné.

Ambipolární vrtule CubeSat (CAT) používaná na Marsu ze satelitů pro výzkum ionosféry Použití mise CubeSat Ambipolar Thruster (MARS-CAT) navrhuje použít pevné jód jako pohonná hmota k minimalizaci skladovacího objemu.[49][50]

Krypton se používá pro satelity Starlink souhvězdí. Při plném nasazení se plánuje mít 12 000 satelitů a krypton je levnější než xenon.[61]

Energetická účinnost

Spiknutí   okamžitá hnací účinnost a   celková účinnost vozidla zrychlujícího z klidu jako procenta účinnosti motoru. Všimněte si, že nejvyšší účinnost vozidla nastává při přibližně 1,6násobku rychlosti výfuku.

Účinnost iontového propulzoru je kinetická energie vyfukovaného paprsku emitovaná za sekundu dělená elektrickou energií do zařízení.

Celková energetická účinnost systému je určena hnací účinnost, což závisí na rychlosti vozidla a rychlosti výfuku. Některé trysky mohou v provozu měnit rychlost výfuku, ale všechny mohou být navrženy s různými rychlostmi výfuku. Na dolním konci specifického impulzu Jásp, celková účinnost klesá, protože ionizace zabírá větší procento energie a na špičkové úrovni se snižuje hnací účinnost.

Optimální účinnost a rychlost výfuku pro danou misi lze vypočítat tak, aby poskytovala minimální celkové náklady.

Mise

Ionové trysky mají mnoho pohonných aplikací ve vesmíru. Nejlepší aplikace využívají dlouhý interval mise, pokud jsou významné tah není potřeba. Mezi příklady patří oběžné převody, přístup úpravy, táhnout kompenzace za nízké oběžné dráhy Země, jemné úpravy pro vědecké mise a nákladní dopravu mezi sklady pohonných hmot např. pro chemická paliva. Iontové trysky lze také použít pro meziplanetární mise a mise v hlubokém vesmíru, kde rychlost zrychlení není rozhodující. Kontinuální tah v dlouhém intervalu může dosáhnout vysokých rychlostí a spotřebovat mnohem méně paliva než tradiční chemické rakety.

Mezi elektrickými tryskami získaly nejvážnější komerční a akademické úvahy iontové trysky. Iontové trysky jsou považovány za nejlepší řešení pro tyto mise, protože vyžadují velkou změnu rychlosti, ale nevyžadují rychlou akceleraci.

Předváděcí vozidla

SERT

Ionové pohonné systémy byly ve vesmíru poprvé předvedeny NASA Lewis (nyní Glenn Research Center) mise Test vesmírné elektrické rakety (SERT) -1 a SERT-2A.[62] A SERT-1 suborbitální let byl zahájen 20. července 1964 a úspěšně prokázal, že technologie fungovala podle předpovědi ve vesmíru. Tyto byly elektrostatické iontové trysky použitím rtuť a cesium jako reakční hmota. SERT-2A, zahájený dne 4. února 1970,[12][63] ověřil provoz dvou rtuťových iontových motorů po tisíce provozních hodin.[12]

Provozní mise

Ionové trysky se běžně používají k udržování stanic na komerčních a vojenských komunikačních satelitech na geosynchronní oběžné dráze. Sovětský svaz propagoval toto pole pomocí Stacionární plazmové trysky (SPT) na satelitech začínající na začátku 70. let.

Dva geostacionární satelity (ESA Artemis v letech 2001–2003[64] a armády Spojených států AEHF-1 v letech 2010–2012[65]) použil iontový propeler ke změně oběžné dráhy po selhání motoru s chemickým pohonem. Boeing [66] začali používat iontové trysky pro udržování stanic v roce 1997 a plánovali v letech 2013–2014 nabídnout variantu na své platformě 702, bez chemického motoru a iontových trysek pro zvedání oběžné dráhy; to umožňuje podstatně nižší odpalovací hmotnost pro danou schopnost satelitu. AEHF-2 použil chemický motor ke zvýšení perigeu na 16 330 km (10 150 mi) a pokračoval k geosynchronní oběžná dráha pomocí elektrického pohonu.[67]

Na oběžné dráze Země

Starlink

SpaceX je Starlink satelitní konstelace používá iontové propulzní motory poháněné krypton zvýšit oběžnou dráhu, provést manévry a obejít oběžnou dráhu na konci svého používání.[68]

GOCE

ESA je Průzkumník gravitačního pole a ustáleného stavu oceánu (GOCE) byla vypuštěna 16. března 2009. Během své dvacetiměsíční mise používala iontový pohon k boji proti vzdušnému odporu, který zažila na své nízké oběžné dráze (nadmořská výška 255 kilometrů), než byla 11. listopadu 2013 záměrně deorbitována.

V hlubokém vesmíru

Deep Space 1

NASA vyvinul NSTAR iontový motor pro použití v meziplanetárních vědeckých misích začínajících koncem 90. let. Byl testován ve vesmíru ve velmi úspěšné vesmírné sondě Deep Space 1, zahájené v roce 1998. Jednalo se o první použití elektrického pohonu jako meziplanetárního pohonného systému na vědecké misi.[62] Na základě návrhových kritérií NASA Hughes Research Labs, vyvinuli Xenonový iontový pohonný systém (XIPS) za provedení vedení stanice na geosynchronní satelity.[Citace je zapotřebí ] Hughes (EDD) vyrobil raketu NSTAR použitou na kosmické lodi.

Hayabusa

Japonská vesmírná agentura Hayabusa byla zahájena v roce 2003 a úspěšně se setkala s asteroidem 25143 Itokawa a zůstával několik měsíců v těsné blízkosti, aby sbíral vzorky a informace. Byl poháněn čtyřmi xenonovými iontovými motory. Jeho xenonové ionty byly generovány mikrovlnami elektronová cyklotronová rezonance a uhlík / uhlík-kompozitní materiál odolný proti erozi pro svou zrychlovací mřížku.[69] I když jsou iontové motory zapnuté Hayabusa měl technické potíže, rekonfigurace za letu umožnila opravu jednoho ze čtyř motorů a umožnila misi úspěšně se vrátit na Zemi.[70]

Inteligentní 1

The Evropská kosmická agentura satelit SMART-1 zahájen v roce 2003 pomocí Snecma PPS-1350 -G Hallův propeler, ze kterého se dostanete GTO na oběžnou dráhu měsíce. Tento satelit dokončil svoji misi dne 3. Září 2006 při řízené srážce na dálnici Měsíc Povrch, po odchylce trajektorie, aby vědci mohli vidět 3 metrový kráter, dopad vytvořil na viditelné straně Měsíce.

Svítání

Svítání zahájen 27. září 2007 za účelem prozkoumání asteroidu Vesta a trpasličí planeta Ceres. Použily se tři Deep Space 1 dědictví xenonové iontové trysky (střílející jeden po druhém). Svítáníje iontový pohon je schopen zrychlit z 0 na 97 km / h (60 mph) za 4 dny nepřetržitého střelby.[71] Mise skončila 1. listopadu 2018, kdy došla kosmická loď hydrazin chemická pohonná látka pro své tryskové motory.[72]

LISA Pathfinder

LISA Pathfinder je ESA kosmická loď vypuštěná v roce 2015. Nepoužívá iontové trysky jako primární pohonný systém, ale využívá obojí koloidní trysky a FEEP přesně ovládání postoje - nízké tahy těchto pohonných zařízení umožňují přesný posun přírůstkových vzdáleností kosmické lodi. Jedná se o test pro možnou misi LISA Pathfinder. Mise skončila 30. prosince 2017.

BepiColombo

ESA je BepiColombo mise byla zahájena do Rtuť dne 20. října 2018.[73] Využívá iontové trysky v kombinaci s výhybkami, aby se dostal na Merkur, kde chemická raketa dokončí vložení oběžné dráhy.

Navrhované mise

Mezinárodní vesmírná stanice

Od března 2011, budoucí spuštění Ad Astra VF-200 200 kW VASIMR elektromagnetický pohon byl zvažován pro testování na Mezinárodní vesmírná stanice (ISS).[74][75] V roce 2015 však NASA ukončila plány létání s VF-200 na ISS. Mluvčí NASA uvedl, že ISS „nebyla ideální demonstrační platformou pro požadovanou úroveň výkonu motorů“. Ad Astra uvedl, že testy VASIMR vrtule na ISS zůstanou volbou i po budoucí demonstraci ve vesmíru.[29]

VF-200 by byla letovou verzí VX-200.[76][77] Vzhledem k tomu, že dostupný výkon z ISS je menší než 200 kW, ISS VASIMR by zahrnoval bateriový systém s krátkým nabitím, který by umožňoval 15 minutové impulzy tahu. ISS obíhá relativně malá nadmořská výška a zkušenosti poměrně vysoké úrovně atmosférický odpor vyžadující periodické zvýšení nadmořské výšky - vysoce účinný motor (vysoký specifický impuls) pro udržování stanice by byl cenný, teoreticky by restartování VASIMR mohlo snížit náklady na palivo ze současných 210 milionů USD ročně na jednu dvacetinu.[74] VASIMR mohl teoreticky použít k udržování stanic ISS pouhých 300 kg argonového plynu namísto 7500 kg chemického paliva - vysoká rychlost výfukových plynů (vysoká specifický impuls ) by dosáhl stejné akcelerace s menším množstvím hnacího plynu ve srovnání s chemickým pohonem, jehož nižší rychlost výfukových plynů vyžadovala více paliva.[78] Vodík je generován ISS jako vedlejší produkt a je odvětráván do vesmíru.

NASA dříve pracovala na 50 kW Hallův efekt pro ISS, ale práce byla zastavena v roce 2005.[78]

Měsíční brána

The Brána se navrhuje mít modul nazvaný „Power and Propulsion Element“ (PPE), který by se používal k výrobě elektřiny pro miniprostorovou stanici a její iontovou trysku. Zaměřuje se na uvedení užitkového vozidla na trh v listopadu 2023.[79][80] Pravděpodobně by to bylo[56] použijte 50 kW (67 k) Pokročilý systém elektrického pohonu (AEPS) ve vývoji v NASA Glenn Research Center a Aerojet Rocketdyne.

MARS-KOCOUR

Mise MARS-CAT (Mars Array of ionosférických výzkumných satelitů využívajících Cipate Ambipolar Thruster) je dvě 6U CubeSat koncepční mise ke studiu ionosféry Marsu. Mise by prozkoumala jeho plazmatickou a magnetickou strukturu, včetně přechodných plazmatických struktur, struktury magnetického pole, magnetické aktivity a korelace s ovladači slunečního větru.[49] CAT propeler se nyní nazývá RF thruster a vyráběný ve Fázi čtyři.[50]

Mezihvězdná sonda

Geoffrey A. Landis navrhl použít k pohonu mezihvězdné sondy iontový propeler poháněný vesmírným laserem ve spojení se světelnou plachtou.[81][82]

Populární kultura

  • Myšlenka iontového motoru se poprvé objevila u Donalda W Hornera Letadlem ke slunci: Být dobrodružstvím odvážného pilota a jeho přátel (1910).[83]
  • Ionový pohon je hlavním zdrojem tahu vesmírné lodi Kosmokrator ve východoněmeckém / polském sci-fi filmu Der Schweigende Stern (1960).[84] Minuta 28:10.
  • V epizodě z roku 1968 Star Trek, "Spockův mozek ", Scotty na použití iontové energie civilizací opakovaně zapůsobilo.[85][86]
  • Hvězdné války filmy a literatura odkazují stíhače twin ion engine (TIE).
  • Ionové trysky se objevují jako primární forma vakuového pohonu pro kosmickou loď ve hře Vesmírní inženýři.
  • Ionové trysky jsou označovány jako metoda vesmírného pohonu Marťan.
  • Ion drive je pohonný systém Starliner - „Avalon“ ve filmu „Passenger“ - 2016
  • Ionový pohon je primárním prostředkem pohonu pro kosmické lodě a letadla v sci-fi sérii Světy se točí autor: T. E. Greene (2005, 2012, 2017)

Viz také

Reference

  1. ^ Jahn, Robert G. (1968). Physics of Electric Propulsion (1. vyd.). McGraw Hill Book Company. ISBN  978-0070322448. Reprint: Jahn, Robert G. (2006). Physics of Electric Propulsion. Dover Publications. ISBN  978-0486450407.
  2. ^ Jahn, Robert G.; Choueiri, Edgar Y. (2003). "Electric Propulsion" (PDF). Encyclopedia of Physical Science and Technology. 5 (3. vyd.). Akademický tisk. pp. 125–141. ISBN  978-0122274107.
  3. ^ A b C d "Choueiri, Edgar Y., (2009) New dawn of electric rocket The Ion Drive".
  4. ^ A b C d E F G Choueiri, Edgar Y. (2009). "New dawn of electric rocket". Scientific American. 300 (2): 58–65. Bibcode:2009SciAm.300b..58C. doi:10.1038/scientificamerican0209-58. PMID  19186707.
  5. ^ "NASA's new ion thruster breaks records, could take humans to Mars". futurism.com.
  6. ^ Haldenwang, Jim. "The Human Exploration of Mars". Jim's Science Page. Citováno 3. května 2019.
  7. ^ "Ion Propulsion — Over 50 Years in the Making". Science @ NASA. Archivovány od originál on 2010-03-27.
  8. ^ Choueiri, E. Y. "A Critical History of Electric Propulsion: The First 50 Years (1906–1956)". Citováno 2016-10-18.
  9. ^ "Contributions to Deep Space 1". NASA. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  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. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  11. ^ A b "Innovative Engines - Glenn Ion Propulsion Research Tames the Challenges of 21st Century Space Travel". Archivovány od originál on 2007-09-15. Citováno 2007-11-19. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  12. ^ A b C "Space Electric Rocket Test II (SERT II)". NASA Glenn Research Center. Archivovány od originál dne 2011-09-27. Citováno 1. července 2010. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  13. ^ SERT Archivováno 2010-10-25 at the Wayback Machine page at Astronautix (Accessed on 1 July 2010)
  14. ^ "Native Electric Propulsion Engines Today" (v Rusku). Novosti Kosmonavtiki. 1999. Archivovány od originál on 6 June 2011.
  15. ^ A b C d Shiga, David (2007-09-28). "Next-generation ion engine sets new thrust record". NewScientist. Citováno 2011-02-02.
  16. ^ Electric Spacecraft Propulsion, Electric versus Chemical Propulsion, ESA Science & Technology
  17. ^ "ESA and ANU make space propulsion breakthrough" (Tisková zpráva). ESA. 2006-01-11. Citováno 2007-06-29.
  18. ^ ANU Space Plasma, Power & Propulsion Group (SP3) (2006-12-06). "ANU and ESA make space propulsion breakthrough". Australská národní univerzita. Archivovány od originál dne 2007-06-27. Citováno 2007-06-30.
  19. ^ Oleson, S. R.; Sankovic, J. M. "Advanced Hall Electric Propulsion for Future In-Space Transportation" (PDF). Archivovány od originál (PDF) on 2004-01-22. Citováno 2007-11-21. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  20. ^ "FEEP - Field-Emission Electric Propulsion". Archivovány od originál dne 18.01.2012. Citováno 2012-04-27.
  21. ^ A b C d E Marcuccio, S.; et al. "Experimental Performance of Field Emission Microthrusters" (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 2013-05-20. Citováno 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). Archivovány od originál (PDF) on 2006-10-13. Citováno 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 Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  23. ^ Mikellides, Pavlos G. "Pulsed Inductive Thruster (PIT): Modeling and Validation Using the MACH2 Code" (PDF). Archivovány od originál (PDF) on 2006-10-10. Citováno 2007-11-21. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  24. ^ Sankaran, K.; Cassady, L.; Kodys, A.D.; Choueiri, E.Y. (2004). "A Survey of Propulsion Options for Cargo and Piloted Missions to Mars". Annals of the New York Academy of Sciences. 1017: 450–467. doi:10.1196/annals.1311.027. PMID  15220162. S2CID  1405279. Citováno 2016-10-18.
  25. ^ LaPointe, Michael R.; Mikellides, Pavlos G. "High Power MPD Thruster Development at the NASA Glenn Research Center" (PDF). Archivovány od originál (PDF) on October 11, 2006. Citováno 2007-11-21. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  26. ^ Conley, Buford Ray (May 22, 1999). "Utilization of Ambient Gas as a Propellant for Low Earth Orbit Electric Propulsion" (PDF). Archivovány od originál (PDF) 29. června 2011.
  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). Archivovány od originál (PDF) dne 15. 5. 2008. Citováno 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". Applied Radiation and Isotopes. 114: 14–18. doi:10.1016/j.apradiso.2016.04.005. PMID  27161512.
  33. ^ "Ion Propulsion". Archivovány od originál 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". Citováno 26. června 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, vyvoláno 2014-03-08CS1 maint: formát data (odkaz) Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  37. ^ An overview of the Nuclear Electric Xenon Ion System (NEXIS) program (2006) Archivováno 2011-05-22 na Wayback Machine 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 Archivováno June 13, 2009, at the Wayback Machine
  39. ^ "BHT-8000 Busek Hall Effect Thruster" (PDF).
  40. ^ A b C 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 C d Szabo, J.; Pote, B.; Paintal, S.; Robin, M.; Hillier, A.; Branam, R.; Huffman, R. (2012). "Performance Evaluation of an Iodine Vapor Hall Thruster". Journal of Propulsion and Power. 28 (4): 848–857. doi:10.2514/1.B34291.
  42. ^ A b C 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 C "High Power Electric Propulsion Program (HiPEP)". NASA. 2008-12-22. Archivovány od originál on 2009-03-05. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  44. ^ A b C d James S. Sovey and Maris A. Mantenieks. "Performance and Lifetime Assessment of MPD Arc Thruster Technology" (PDF). p. 11. Citováno 2019-05-09. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  45. ^ VASIMR VX-200 Performance and Near-term SEP Capability for Unmanned Mars Flight Archivováno 11.03.2011 na Wayback Machine, 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". ProfoundSpace.org. Nákup. Citováno 25. června 2015.
  48. ^ A b "PEPL Thrusters: CubeSat Ambipolar Thruster". pepl.engin.umich.edu. Michiganská univerzita. Citováno 25. června 2015.
  49. ^ A b C "MARS-CAT Mission Implementation". marscat.space. University of Houston College of Natural Sciences and Mathematics. Citováno 25. června 2015.
  50. ^ A b C "Phase Four: Game-Changing Spacecraft propulsion". phasefour.io. Citováno 5. června 2017.
  51. ^ A b "Krypton Hall effect thruster for space propulsion". IFPiLM.pl. Archivovány od originál on 2014-01-29. Citováno 2014-01-29.
  52. ^ "Transport and Energy Module: Russia's new NEP Tug". Beyond NERVA. 29 January 2020.
  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). Archivovány od originál (PDF) dne 2009-02-27. Citováno 2007-11-21. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  55. ^ "NASA Thruster Achieves World - Record 5+ Years of Operation". Citováno 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 News. Citováno 19. listopadu 2018.
  61. ^ "SpaceX reveals more Starlink info after launch of first 60 satellites". 24. května 2019. Citováno 25. května 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". Journal of Propulsion and Power. 17 (3): 517–526. doi:10.2514/2.5806. hdl:2060/20010093217.
  63. ^ SERT page Archivováno 2010-10-25 at the Wayback Machine at Astronautix (Accessed July 1, 2010)
  64. ^ "Artemis team receives award for space rescue". ESA. Citováno 2006-11-16.
  65. ^ "Rescue in Space".
  66. ^ "Electric propulsion could launch new commercial trend". Vesmírný let teď.
  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. května 2019. Citováno 30. července 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)" (v japonštině). ISAS. Archivovány od originál dne 2006-08-19. Citováno 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 Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  72. ^ "NASA's Dawn Mission to Asteroid Belt Comes to End". NASA. 1. listopadu 2018. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  73. ^ "BepiColombo's beginning ends". ESA. 22. října 2018. Citováno 1. listopadu 2018.
  74. ^ A b "Executive summary" (PDF). Ad Astra Rocket Company. January 24, 2010. Archived from originál (PDF) 31. března 2010. Citováno 2010-02-27.
  75. ^ Klotz, Irene (7 August 2008). "Plasma Rocket May Be Tested at Space Station". Discovery News. Citováno 2010-02-27.
  76. ^ Whittington, Mark (March 10, 2011). "NASA to Test VF-200 VASIMR Plasma Rocket at the ISS". Yahoo. Citováno 2012-01-27.
  77. ^ Mick, Jason (August 11, 2008). "Commercially Developed Plasma Engine Soon to be Tested in Space". DailyTech. Archivovány od originál dne 22. února 2015. Citováno 2010-02-27.
  78. ^ A b Shiga, David (2009-10-05). "Rocket company tests world's most powerful ion engine". Nový vědec. Citováno 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) Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  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. Archivovány od originál dne 22. 7. 2012.
  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.

Bibliografie

externí odkazy

Články