به گزارش خبرنگار حوزه دریچه فناوری گروه فضای مجازی باشگاه خبرنگاران جوان، به نقل از اینترستینگ اینجینیر؛ اولین ماژول ایستگاه فضایی Tiangong آینده چین به سیستم پیشرانه یونی مجهز خواهد شد که به میزان زیادی بهره وری انرژی را بهبود می‌بخشد و می‌تواند زمان سفر به مریخ را کاهش دهد. چنین پیشرانه‌هایی از دهه ۱۹۷۰ مورد استفاده قرار گرفته اند. ماژول اصلی Tiangong قرار است به اولین سفینه فضایی سرنشین دار تبدیل شود که انرژی آن توسط پیشرانه‌های یونی تامین می‌شود. چین ریسک بزرگی روی پیشرانه‌های یونی کرده و قصد دارد از آن‌ها در مقیاس بزرگتری برای ماموریت‌های خود در فضای عمیق استفاده کنند.

بیشتر بخوانید

• لحظه متلاشی شدن ایستگاه فضایی چین در زمان ورود به جو زمین + فیلم

کاهش زمان سفر به مریخ با استفاده از پیشرانه یونی

اگر همه چیز طبق برنامه ریزی‌ها پیش برود، ماژول اصلی ایستگاه فضایی Tianhe اواخر ماه جاری از اولین فضانوردان خود استقبال خواهد کرد. این ماژول توسط چهار راننده یونی هدایت می‌شود که از برق برای تسریع یون‌ها به عنوان یک نوع پیشرانه استفاده می‌کنند. پیشرانه‌های یونی در مقایسه با پیشرانه شیمیایی که ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) از آن استفاده می‌کند، کارآمدتر هستند. طبق اعلام آکادمی علوم چین، پیشرانه‌های ISS برای نگه داشتن آن به مدت یک سال به چهار تن سوخت موشک احتیاج دارند، در حالی که پیشرانه‌های یونی برای انجام همان کار فقط به ۸۸۲ پوند (۴۰۰ کیلوگرم) سوخت نیاز دارند.

فناوری موشکی امروز، خدمه‌ها را به ناو سفینه‌ای به فضا می‌برد که به اندازه کافی بزرگ هستند و می‌توانند سوخت و سایر تجهیزات را طی ۸ ماه به مریخ ببرند. با این حال، طبق برخی محاسبات محققان، یک سفینه فضایی با پیشرانه‌های یونی با قدرت ۲۰۰ مگاوات ممکن است مدت زمان سفر را به ۳۹ روز کاهش دهد و به ماموریت اجازه می‌دهد سفینه‌های کوچکتر را به کار بگیرند یا تجهیزات بیشتری را حمل کند.

این طرح روی کاغذ خوب به نظر می‌رسد، اما به دلیل محکم نبودن فشار کافی، اجرای آن خوب پیش نرفته است. بیشتر پیشرانه‌های یونی مستقر در فضا که عمدتا در ماهواره‌ها مورد استفاده قرار گرفتند، تقریباً ۱ کیلووات نیرو تولید می‌کنند، اما هدف چین بسیار بلند پروازانه‌تر است.

پیشرانه یونی چگونه کار می‌کند؟

پیشرانه یونی با شتاب بخشیدن به یون‌ها با استفاده از الکتریسیته، رانش ایجاد می‌کند. این پیشرانه‌ها با حذف برخی الکترون‌ها از اتم‌ها، گاز خنثی را یونیزه می‌کنند و ابری از یون‌های مثبت تشکیل می‌دهند. هنگام روشن شدن، پیشرانه یونی بخار‌های آبی رنگی را ایجاد می‌کند که در اثر ذرات فوق العاده داغ و دارای بار الکتریکی با سرعت بیش از ۳۰ برابر سرعت صدا از موتور خارج می‌شوند، به وجود می‌آید.

نکته منفی درباره این پیشرانه‌ها این است که این ذرات باردار می‌توانند اجزای موتور را در طول زمان خراب کرده و طول عمر ماهواره را کاهش داده و فضانوردان را در معرض خطر قرار دهند. علاوه بر این، رانش ایجاد شده توسط این پیشرانه‌ها نسبتا کم است. با این حال، آکادمی علوم چین می‌گوید آن‌ها راهی برای عملکرد بهتر این پیشرانه‌ها پیدا کرده اند.

دانشمندان چینی این رانشگر‌ها را مورد آزمایش‌های دقیق قرار دادند تا مطمئن شوند موتور‌ها می‌توانند در برابر صدمات ناشی از ذرات مقاومت کنند. آن‌ها با قرار دادن یک میدان مغناطیسی بر روی دیواره داخلی موتور برای دفع ذرات آسیب رسان، توانستند از موتور در برابر فرسایش محافظت کنند. آن‌ها همچنین یک ماده سرامیکی منحصر به فرد ساختند که برای مقاومت در برابر گرما یا تابش شدید برای مدت زمان طولانی طراحی شده است.

گفتنی است که طبق آنچه گزارشات منتشر کرده اند، پیشرانه‌های یونی که توسط محققان ژاپنی ساخته شده بیش از ۱۱ ماه بدون هیچ مشکلی و به صورت مداوم کار کرده‌اند.

انتهای پیام/