Štítek ‘iontový pohon’

Návrat k poslovi bohů – 13. díl

Iontové motory T6 přeletového modulu MTM BepiColombo.

Vlevo od tohoto textu nevidíte ilustraci z vědecko-fantastické literatury zobrazující exotický pohon jakési mezihvězdné lodi, nýbrž dvojici iontových motorů T6 procházejících důkladným testováním ve vakuové komoře společnosti QinetiQ v anglickém Farnborough. Pohonný systém přeletového modulu Mercury Transfer Module (MTM) evropsko-japonské sondy BepiColombo má kvůli redundanci čtyři tyto motory, přičemž během standardního operačního provozu budou vždy pracovat pouze dva a občas jen jediný z nich. Testování dvou motorů najednou ověřilo možnost jejich souběžného chodu v průběhu několika měsíců bez jakéhokoliv vzájemného negativního ovlivňování. Záře modravých proudů ionizovaného plynu proudící z motorů ve skutečnosti ve vesmíru vidět nepůjdou. Objevují se pouze v testovací komoře kvůli hromadění plynu v nedokonalém vakuu. Záře motorů samotných je však viditelná vždy.

Špičkový iontový pohon z České republiky

Iontový motor během zážehu - poskytuje velmi malý tah po velmi dlouhou dobu.

Iontové pohony se v posledních letech používají stále častěji, ale pořád jsou oproti tradičním chemickým motorům v menšině. Mají sice výhodu v tom, že s palivem hospodaří mimořádně šetrně, ale jejich vývoj je zatím poměrně náročný. Zvládnutí jejich výrobního procesu tedy svědčí o vysoké technologické úrovni výrobce. Na začátku letošního roku se objevila zpráva o úspěšných testech nového typu iontového pohonu. Ten ke svému provozu nepotřebuje žádné pohonné látky z palubních nádrží – jako pracovní médium, které je následně ionizováno a urychlováno, mu slouží molekuly řídkých vrstev atmosféry na velmi nízkých oběžných drahách. Nyní na toto lukrativní pole vstupuje i Česká republika.

ESA představila motor čerpající palivo z atmosféry

Výzkumníkům Evropské kosmické agentury se – jako prvním na světě – podařilo sestrojit velmi speciální iontový motor. Určitě víte, že iontové motory jsou motory, které dokáží po velmi dlouhou dobu dodávat nízký tah a tím jsou ideální například k dlouhodobým úpravám dráhy. Využívají jednotlivých iontů, které se skrz trysku vysílají velkou rychlostí ven, čímž dosahují mimořádně příznivých hodnot takzvaného specifického impulsu. Výhodou je jejich enormně nízká spotřeba paliva. Běžně se pro pohon takového motoru, který může být aktivní až několik let, používá jen několik desítek kilogramů provozní látky. Nevýhodou je jejich vyšší elektrická spotřeba, kterou řeší dostatečně velké solární panely. V Evropě se nyní podařilo sestavit motor, který si provozní látku může brát z horních vrstev atmosféry! Tím má k dispozici v podstatě „nekonečnou“ zásobu pohonných látek a může dlouhodobě pracovat na velmi nízkých oběžných drahách!

Eutelsat-172B je na svém místě

Eutelsat-172B vypadá jako normální telekomunikační družice jen na první pohled. Ve skutečnosti jde o první evropský komunikační satelit vybavený pouze elektrickým (iontovým) pohonem. Tato družice vyrobená firmou Airbus vstoupila v minulých dnech na svou operační oběžnou dráhu nad Tichým oceánem. Na své palubě nese nové technologie, které poskytla Evropská kosmická agentura. Iontové motory tak mohou být ještě přesnější a účinnější.

Pokročilý pohon průzkumníka kovového světa

Vizualizace sondy Psyche zveřejněná v květnu 2017 - sonda dostala pětidílné solární panely.

Sonda Psyche má v roce 2022 vyrazit vstříc světu, který jsme ještě nikdy neviděli – má totiž navštívit kovový asteroid Psyche. Tato mise ale nebude výjimečná jen svým cílem, ale i technologickými novinkami. Dostat se k cíli totiž nebude jednoduché – sonda tedy musí být vybavena pokročilým pohonným systémem s výjimečným výkonem, který je zároveň bezpečný, spolehlivý a úsporný. Splnit tyto protichůdné požadavky není vůbec jednoduché. Konstrukční tým tedy oslovil specialisty z Glenn Research Center, kde již dlouho pracují na pohonu SEP (solar electric propulsion), což je vlastně jen novější označení pro pohon dříve označovaný jako iontový motor.

TOP5: Kandidáti na mezihvězdný pohon

Deadalus

Léto je v plném proudu, začaly nám prázdniny, lidé tráví více času odpočinkem a my v tento čas již potřetí startujeme náš letní seriál TOP5. Ten se v každém díle opět zaměří na určité téma z oblasti kosmonautiky a vybere pět nejlepších, nejzajímavějších, nejrychlejších a dalších nej… reprezentantů daného tématu. Dnešní článek se zaměří na téma, které na náš portál zdánlivě nepatří – mezihvězdné cestování. V současnosti se jedná spíše o téma vhodné pro sci-fi, avšak my jsme se pokusili pojmout jej co nejrealističtěji a v rámci možností současných technologií. A jelikož by se pozemská kosmonautika neměla v budoucnu omezit jen na Sluneční soustavu, považujeme za vhodné krátce se rozepsat o pohonech, které by jednou mohly být kandidáty pro cesty mimo Sluneční soustavu nebo rovnou k cizím hvězdám.

Iontový pohon pro BepiColombo nainstalován

Evropsko-japonská mise BepiColombo se dočkala dalšího velkého posunu vpřed. Do přeletového modulu byly nainstalovány čtyři iontové motory T6, které budou potřeba během šest a půl roku dlouhé cesty k první planetě sluneční soustavy. Přeletový modul bude mít za úkol dopravit k Merkuru evropskou sondu MPO (Mercury Planetary Orbiter) a japonskou MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter). Čtyři iontové motory jsou umístěny na spodní straně tohoto modulu a jejich úkolem bude provádět korekce dráhy, přičemž jednotlivé zážehy budou vzhledem k nízkému tahu iontových motorů trvat i několik měsíců. Iontové motory pracují na principu ionizace paliva, k čemuž potřebují elektrickou energii,o jejíž dodávku se postarají solární panely. Motory T6 díky tomu urychlí misi BepiColombo až 15× efektivněji, než by to zvládly motory na principu chemického spalování. Nevýhodou je naopak nízký tah, který vyžaduje opravdu dlouhé zážehy.

První krok k pokročilým elektrickým motorům

Není otázkou, zda se někdy lidé vydají mimo nízkou oběžnou dráhu Země. Je potřeba se ptát, kdy k tomu dojde. Prozatím je lidstvo limitováno technickým vývojem na několika klíčových frontách. Jedním z nich je i systém pohonu, který by dopravil pilotovanou meziplanetární loď například k Marsu. Už několik let se v nepilotované kosmonautice používají motory založené na elektrickém principu – sondy jako Dawn, či Hayabusa jsou asi nejznámějšími příklady. Technici ale moc dobře vědí, že pro budoucí pilotované lety je potřeba celý systém výrazně vylepšit.

Jak možná poletíme k Marsu?

Před téměř dvěma týdny vyšel na našem blogu článek o studii „Evolvable Mars Campaign: Status Update to SLS Evolvability TIM (Technical Interchange Meeting)“, která byla představena letos v létě. Věnovali jsme se v něm možnostem využití rakety SLS pro cesty lidské posádky k marsovskému měsíci Phobos v roce 2033 a následně i k Marsu v letech 2039 a 2043. Článek Vás, čtenáře velmi zaujal a proto jsme připravili pokračování, které se zaměří na konkrétní podobu zvažovaných misí i na to, co přesně budou rakety SLS kdy vynášet.

Principy pohonu pro nejmenší

Poslední dobou se nám nějak roztrhl pytel s hromadnými starty cubesatů, což mě přimělo zase jednou dokončit rozpracovaný článek. V  minulém článku o cubesatech jsme si přiblížili možnosti jejich nasazení mimo oběžnou dráhu Země, při tom jsem zmínil jeden z možných (a zatím asi nejpropracovanější) pohonů této třídy satelitů. Dnes se blíže podíváme na další – občas poněkud exotické – možnosti jejich pohonu. Řekneme si i o možnostech startu cubesatů na oběžnou dráhu. Jakkoli se zatím často jedná pouze o více či méně propracované koncepty, všechny jsou ve svém jádru slibné a všechny mají potenciál umožnit cubesatům mnohem ambicióznější cesty než “jen” k blízkozemním asteroidům.