Evropska vesoljska agencija je poročala o prvem preskusu ramjet-ionskega motorja, ki kot gorivo uporablja zrak iz okoliške atmosfere. V sporočilu za javnost, objavljenem na uradni spletni strani agencije, je zapisano, da se bodo takšni motorji v prihodnosti lahko uporabljali v majhnih satelitih, kar jim bo omogočilo, da bodo v orbito z nadmorsko višino 200 kilometrov ali skoraj brezhibno delovali skoraj neomejeno časa.
Ionski motorji temeljijo na načelu ionizacije plinskih delcev in njihovega pospeševanja z uporabo elektrostatičnega polja. Zaradi oblikovnih značilnosti se plinski delci v takšnih motorjih pospešijo na veliko večje hitrosti kot pri kemičnih motorjih. Ionski motorji lahko ustvarijo veliko večji specifični impulz in kažejo manjšo porabo goriva, vendar imajo eno pomembno pomanjkljivost - ustvarijo izjemno nizek potisk v primerjavi s klasičnimi kemičnimi motorji. Zato se ionski motorji zdaj v praksi redko uporabljajo. Nedavni primeri njihove uporabe vključujejo morda vesoljsko plovilo Dawn, ki trenutno kroži po pritlikavem planetu Ceres, in misijo BepiColombo za raziskovanje Merkura, ki se bo začela konec leta 2018.
Shema motorja z ramjetnim zračnim ionom.
Standardna konfiguracija ionskih potisnikov, ki se danes uporablja, predvideva zalogo goriva, ki je običajno ksenonski plin. Obstaja pa tudi koncept ramjet-ionskih motorjev, ki ga v pravih vesoljskih misijah še nikoli niso uporabljali. Od običajnih ionskih motorjev se razlikuje po tem, da vir goriva ni končna dobava plina, ki ga je treba pred izstrelitvijo napolniti v rezervoar, temveč neposredno iz Zemljine atmosfere ali drugega telesa z atmosfero.
Teoretično je majhno vesoljsko plovilo, opremljeno s takim motorjem, lahko v nizki orbiti skoraj za vedno z nadmorsko višino 150 kilometrov. V tem primeru bo atmosfersko zaviranje kompenzirano s potiskom motorja, ki črpa zrak iz te atmosfere.
Leta 2009 je Evropska vesoljska agencija izstrelila satelit GOCE, ki je zaradi vedno vklopljenega ionskega motorja z zalogo ksenona že skoraj pet let v orbiti 255 kilometrov. Kot rezultat eksperimenta se je ESA odločil, da bo začel razvijati koncept ramjet-ionskega motorja za podobne satelite z nizko orbito.
Naprava za vzorčenje plina.
Promocijski video:
Ionski preizkus motorja s ksenonom kot gorivom.
Prototip je bil testiran v vakuumski komori. Sprva je bil v instalacijo doveden pospešeni ksenon. V okviru drugega dela poskusa je bila v sistem za dovod plina dovedena mešanica kisika in dušika, ki je simulirala atmosfersko sestavo na nadmorski višini 200 kilometrov. V zadnjem delu preskusa so inženirji uporabili mešanico čistega zraka, da so preizkusili funkcionalnost sistema v glavnem načinu.
Ionski preizkus motorja z zrakom kot gorivom.
Nikolaj Hizhnyak