Specjaliści NASA przetestowali nowy silnik jonowy X-3 opracowany przez naukowców z University of Michigan. Urządzenie pobiło kilka rekordów, w tym osiągając obecnie maksymalną moc, ciąg i prąd roboczy. Jest to zgłaszane na stronie internetowej Space.com.
X-3 odnosi się do silników z efektem Halla, który występuje, gdy pole magnetyczne jest przykładane do poruszających się naładowanych cząstek, takich jak jony ksenonu. Te ostatnie odbiegają od swojej trajektorii, przez co powstaje inny prąd, prostopadły do głównego kierunku. Tworzy to dodatkowy ciąg i pozwala na osiągnięcie wysokiego natężenia przepływu płynu roboczego, czyli zjonizowanego gazu. To jest przewaga X-3 nad innymi silnikami jonowymi.
Nowy silnik jest trójkanałowy, to znaczy ma trzy kanały wypływu plazmy. Dzięki tej technologii X-3 był bardziej kompaktowy niż konwencjonalne jednokanałowe silniki jonowe, mimo że waży około 220 kilogramów. Napędzany jest przez elektryczny układ napędowy XR-100 opracowany przez Aerojet Rocketdyne.
Podczas testów urządzenie zostało umieszczone w specjalnej komorze próżniowej. Według kierownika projektu Aleca Gallimore'a udało się osiągnąć moc ponad 100 kilowatów (dla innych silników jonowych w efekcie Halla liczba ta wynosi 4,5 kilowata), ciąg odrzutowy osiągnął rekordowy poziom 5,4 niutona.
Zdjęcie: NASA
Główną zaletą silników jonowych jest wysoki impuls właściwy wynoszący około 40 kilometrów na sekundę, podczas gdy w przypadku rakiet paliwowych jest to 5 kilometrów na sekundę. W rezultacie do osiągnięcia dużych prędkości zużywa się znacznie mniej paliwa niż silniki chemiczne. Jednak ciąg jest zwykle niewielki (około 100 milinewtonów), więc jonowe statki kosmiczne potrzebują dużo czasu na przyspieszenie, a ponadto nie są jeszcze w stanie pokonać grawitacyjnego przyciągania Ziemi.
W przyszłym roku specjaliści będą kontynuować testy X-3. Silnik jonowy ma pracować z pełną mocą przez 100 godzin. W tym celu opracowany zostanie specjalny system ekranowania magnetycznego, który będzie chronił ściany silnika przed rozgrzaną plazmą.