Упс! Не вдала спроба:(
Будь ласка, спробуйте ще раз.

Місія NASA Psyche запускає іонні двигуни. Як вони працюють та чому це важливо для далеких космічних місій

Олександр Тартачний
Олександр Тартачний журналіст
24 травня 2024 5 хвилин читання

Космічний корабель «Психея» рухається до однойменного астероїда на іонних двигунах, які дають йому змогу розвинути швидкість до майже 200 тис. км/год. Що відомо про цю місію та як працює цей тип ракетних двигунів. 

Космічний апарат NASA досягне астероїда Психея на іонних двигунах Космічний апарат NASA досягне астероїда Психея на іонних двигунах

Що відомо про місію NASA Discovery Program та політ на Психею

NASA Discovery Program — це серія місій з дослідження Сонячної системи, однією з яких є дослідження астероїда 16 Психея. Хоча цей об’єкт не найбільший у поясі астероїдів, він один із наймасивніших через великий вміст металів у складі. 

Вчені підозрюють, що Психея насправді є початковим ядром планети, яку також називають планетезималем. Це небесне тіло, яке утворюється внаслідок поступового осідання на ньому менших об'єктів, однак під шаром пилу має цілісне ядро. 

Також астрономи вважають, що вартість усіх корисних копалин астероїда може досягати $10 тис. квадрильйонів, що перевищує сумарну економіку нашої планети. 

Астероїд Психея, художня візуалізація Астероїд Психея, художня візуалізація

Космічний апарат «Психея» стартував до астероїда ще 13 жовтня 2023 року. По дорозі NASA використовувало його для тестування лазерного зв’язку в глибокому космосі. Корабель випустив комунікаційний лазер на Землю з відстані майже 16 млн км. Очікується, що до 2029 року він досягне своєї цілі й буде обертатися навколо нього протягом двох років, спостерігаючи та надсилаючи дані до NASA.

Модуль Deep Space Optical Communications на кораблі Psyche Модуль Deep Space Optical Communications на кораблі Psyche

Що відомо про іонні двигуни та як вони працюють 

Іонний двигун є відносно старою технологією для NASA. Його перші випробування розпочалися ще 1964 року. Серед переваг цього підходу — відсутність рухомих частин та високий питомий імпульс, завдяки чому двигун розганяється упродовж тривалого часу, потребує менше палива та є дешевшим у порівнянні з традиційними твердопаливними двигунами.  

Ось як це працює: газ, зазвичай ксенон, подається в камеру згоряння, де електрони іонізують атоми ксенону, створюючи позитивно заряджені іони та вільні електрони. У камері створюється магнітне поле, яке впливає на рух електронів. Це поле створюється за допомогою магнітів, розташованих навколо камери. Уздовж осі камери створюється електричне поле, яке розганяє іони ксенону до високих швидкостей. 

При цьому «Психея» хоча й не перша місія, яка використовує електричні двигуни, але перша міжпланетна місія, що використовує двигуни на ефекті Холла. 

Ефект Холла — це явище, яке виникає, коли магнітне поле впливає на рух електронів, спричиняючи їхнє обертання навколо ліній магнітного поля. Це обертання створює циркуляцію електронів, яка підтримує потенційну різницю і стабільність електричного поля. Це дозволяє пришвидшувати іони без використання великих магнітних полів або високої напруги. Пришвидшені іони викидаються з двигуна, створюючи реактивну тягу, яка рухає космічний апарат.

Принцип роботи ефекту Холла

Іонні двигуни недостатньо потужні, щоб запустити ракету з Землі, але вони можуть досягати дуже високих швидкостей з часом. 

Прямо зараз NASA каже, що «Психея» рухається зі швидкістю приблизно 135 тис. км на годину і зрештою досягне 199 тис. км на годину. 

Коли ще використовували іонні двигуни

NASA вперше використала іонний двигун як основний двигун космічного корабля для місії Deep Space 1 у 1998 році, місії, яка була певним тестовим майданчиком для випробування «різних передових технологій для майбутніх міжпланетних місій».

Космічний корабель Deep Space 1, запущений 24 жовтня 1998 року, облетів астероїд 9969 Брайля, який був його основною науковою метою. Місію продовжували двічі, щоб зустрітися з кометою 19P/Бореллі та продовжити інженерні випробування. Хоча проліт астероїда був лише частковим успіхом, зустріч із кометою принесла цінну інформацію.

У 2007 році місія Dawn («Світанок») стала «першою лише науковою» місією NASA, яка використовувала іонні двигуни для польотів, доки не закінчився гідразин — паливо, яке використовували для двигунів орієнтації. Без нього корабель не міг би повернутися, щоб підтримувати зв’язок із NASA, а тому залишився обертатися довкола астероїда Церери

50 UAH 150 UAH 500 UAH 1000 UAH 3000 UAH 5000 UAH
0
Прокоментувати
Інші матеріали

NASA готує програму екомоніторингу через супутник GOES-U

Олеся Дерзська 9 годин тому

NASA знову перенесла повернення Boeing Starliner на Землю

Анастасія Ковальова 23 червня 2024 14:37

Інженер-пенсіонер знайшов 55-річний баг у грі Lunar Lander

Анастасія Ковальова 16 червня 2024 15:38

Телескоп Вебба побачив зірки-близнюки у давно відомому об’єкті — фото

Кіра Іванова 14 червня 2024 07:28

НАСА замовила 10 досліджень щодо повернення зразків із Марсу на Землю

Анастасія Ковальова 9 червня 2024 14:45