Det europæiske rumfartsagentur har rapporteret den første test af en ramjet-ion-motor, der bruger luft fra den omgivende atmosfære som brændstof. I en pressemeddelelse, der offentliggøres på agenturets officielle hjemmeside, hedder det, at sådanne motorer i fremtiden kan bruges i små satellitter, hvilket giver dem mulighed for at køre i næsten ubegrænset tid i en bane med en højde på 200 kilometer eller mindre.
Ionmotorer er baseret på princippet om ionisering af gaspartikler og deres acceleration ved hjælp af et elektrostatisk felt. På grund af designfunktionerne accelereres gaspartikler i sådanne motorer til meget højere hastigheder end i kemiske motorer. Ionmotorer er i stand til at skabe en meget højere specifik impuls og viser lavere brændstofforbrug, men de har en betydelig ulempe - de skaber ekstremt lavt drivkraft sammenlignet med konventionelle kemiske motorer. Derfor bruges nu sjældent ionmotorer i praksis. Nylige eksempler på deres anvendelse inkluderer rumfartøjet Dawn, der i øjeblikket kredser om dværgplaneten Ceres, og BepiColombo-missionen for at udforske Mercury, der begynder i slutningen af 2018.
Diagram over en ramjet luftionmotor.
Standardkonfigurationen af ion-thrustere, der bruges i dag, antager en forsyning med brændstof, som normalt er xenongas. Men der er også konceptet med ramjet-ion-motorer, som aldrig er blevet brugt i reelle rummissioner. Det adskiller sig fra konventionelle ionmotorer, idet brændstofkilden ikke er en begrænset gasforsyning, som skal indlæses i tanken inden lanceringen, men direkte luft fra Jordens atmosfære eller et andet organ med en atmosfære.
I teorien kan et lille rumfartøj udstyret med en sådan motor være i lav bane næsten for evigt med en højde på 150 kilometer. I dette tilfælde kompenseres atmosfærisk bremsning af motorens drivkraft, der trækker luft fra denne atmosfære.
Tilbage i 2009 lancerede Det Europæiske Rumorganisation GOCE-satellitten, som takket være en altid-on-ion-motor med en forsyning af xenon har været i 255 kilometer bane i næsten fem år. Som et resultat af eksperimentet besluttede ESA at begynde at udvikle et koncept med en ramjet-ion-motor til lignende satellitter med lav bane.
Installation af gasprøvetagning.
Salgsfremmende video:
Ionmotortest med xenon som brændstof.
Prototypen blev testet inde i et vakuumkammer. Oprindeligt blev accelereret xenon ført ind i installationen. Som en del af den anden del af eksperimentet blev der ført en blanding af ilt og nitrogen ind i gasindtagningssystemet, der simulerede den atmosfæriske sammensætning i en højde af 200 kilometer. I den sidste del af testen brugte ingeniører en blanding af ren luft til at teste systemets funktionalitet i hovedtilstand.
Ionmotortest med luft som brændstof.
Nikolay Khizhnyak