ذهب الإنسان إلى الفضاء بفضل محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل والصلب. لكنهم شككوا أيضًا في فعالية الرحلات الفضائية. من أجل مركبة فضائية صغيرة نسبيًا على الأقل "تعلق" في مدار الأرض ، يتم تثبيتها فوق مركبة إطلاق رائعة. والصاروخ نفسه ، في الواقع ، هو خزان طائر ، نصيب الأسد من وزنه مخصص للوقود. عندما يتم استخدام كل ذلك حتى آخر قطرة ، يبقى الإمداد الضئيل على متن السفينة.
من أجل عدم السقوط على الأرض ، ترفع محطة الفضاء الدولية مدارها بشكل دوري بنبضات المحركات النفاثة. يتم تسليم الوقود لهم - حوالي 7.5 طن - بواسطة سفن أوتوماتيكية عدة مرات في السنة. لكن من غير المتوقع إعادة التزود بالوقود في الطريق إلى المريخ. ألم يحن الوقت لتوديع الدوائر القديمة والتحول إلى محرك أيوني أكثر تقدمًا؟لا يتطلب الأمر كميات هائلة من الوقود لجعله يعمل. فقط الغاز والكهرباء. يتم إنتاج الكهرباء في الفضاء عن طريق التقاط إشعاع ضوء الشمس بألواح.البطاريات الشمسية. كلما ابتعدت عن النجم ، قلت قوتها ، لذلك سيكون عليك أيضًا استخدام المفاعلات النووية. يدخل الغاز إلى غرفة الاحتراق الأولية ، حيث يتم قصفه بالإلكترونات ويتأين. يتم إرسال البلازما الباردة الناتجة للتدفئة ، ثم إلى الفوهة المغناطيسية للتسريع. يقوم المحرك الأيوني بإخراج البلازما الساخنة من نفسه بسرعات لا يمكن لمحركات الصواريخ التقليدية الوصول إليها. وتحصل المركبة الفضائية على الدفعة التي تحتاجها
مبدأ العمل بسيط للغاية بحيث يمكنك تجميع محرك أيوني مظاهرة بيديك. إذا كان القطب على شكل دولاب الموازنة متوازنًا مسبقًا ، وموضعًا على طرف إبرة وتم تطبيق جهد عالٍ ، فسيظهر توهج أزرق في الأطراف الحادة للإلكترود ، الناتج عن هروب الإلكترونات منها. سيخلق انتهاء صلاحيتها قوة رد فعل ضعيفة ، وسيبدأ القطب في الدوران.
للأسف ، فإن الدافعات الأيونية لديها قوة دفع هزيلة لدرجة أنها لا تستطيع رفع مركبة فضائية من سطح القمر ، ناهيك عن الإطلاق الأرضي. يمكن رؤية هذا بشكل أوضح إذا قارنا السفينتين المتجهتين إلى المريخ. ستبدأ السفينة التي تعمل بالوقود السائل رحلتها بعد بضع دقائق من التسارع الشديد وتقضي وقتًا أقل قليلاً في التباطؤ بالقرب من الكوكب الأحمر. سوف تتسارع السفينة ذات المحركات الأيونية لمدة شهرين في حلزون حلزوني بطيء ، وتنتظرها نفس العملية بالقرب من المريخ …
ومع ذلك ، وجد المحرك الأيوني بالفعل تطبيقه: هممجهزة بعدد من المركبات الفضائية غير المأهولة المرسلة في مهام استطلاع طويلة المدى إلى الكواكب القريبة والبعيدة للنظام الشمسي ، إلى حزام الكويكبات.
المحرك الأيوني هو نفس السلحفاة التي تتفوق على العرقوب. بعد أن استنفد كل الوقود في غضون دقائق ، يتوقف المحرك السائل إلى الأبد ويصبح قطعة حديد عديمة الفائدة. ويمكن أن تعمل البلازما لسنوات. من المحتمل أن يكونوا مجهزين بأول مركبة فضائية ، والتي ستذهب إلى Alpha Centauri ، أقرب نجم إلى الأرض ، بسرعة الضوء الفرعي. من المتوقع أن تستغرق الرحلة 15-20 سنة فقط.
