Ионный двигатель следующего поколения NEXT становится рекордсменом по времени непрерывной работы

Ионный двигатель NASA Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) установил новый мировой рекорд, проработав непрерывно в течение 43 тысяч часов во время испытаний, проводимых в Лаборатории электрических двигательных установок Исследовательского центра НАСА имени Гленна. Этот семикиловаттный двигатель предназначен для того, чтобы приводить в движение будущие космические аппараты, предназначенные для миссий в дальнем космическом пространстве и в миссиях, где использование двигателей на химической реактивной тяге неприемлемо по многим причинам.



Развитие технологии ионных двигателей проделало большой путь, начиная с 1960-х годов, с момента, когда был создан первый такой двигатель. Вместо энергии горящего топлива, ионный двигатель использует электрическую энергию, получаемую от солнечных батарей или от ядерного источника. Электрическая энергия используется для ионизации газа, в большинстве случаев, ксенона, который является рабочим телом, топливом ионного двигателя. Ионы газа, имеющие электрический заряд, ускоряются и приобретают кинетическую энергию за счет электрического потенциала, приложенного к разгонному электроду. После этого поток высокоэнергетических ионов выпускается за пределы двигателя в открытое пространство, что создает тягу двигателя.



Схема ионного двигателя весьма проста и его конструкция проста в реализации, но количество тяги, вырабатываемой таким двигателем просто мизерно, двигатель вырабатывает тягу, эквивалентную силе давления лежащей монеты на поверхность стола. Но где ионный двигатель дает сто очков вперед обычному реактивному двигателю, так это в эффективности. Эффективность использования топлива ионным двигателем в 10-12 раз выше, чем у реактивного. Помимо этого, ионный двигатель может работать непрерывно в течение очень долгого времени, а время работы обычных двигателей исчисляется десятками секунд и минутами. Таким образом, ионный двигатель со своей крошечной тягой может в течение долгого времени разогнать любой космический корабль до скоростей, приемлемых для выполнения миссий в дальнем космосе.



Двигатель NEXT является двигателем следующего поколения НАСА. Его выходная мощность, равная семи киловаттам в два раза превышает мощность двигателя, установленного на космическом аппарате Dawn, благодаря которому этот космический аппарат стал самым быстрым космическим аппаратом в мире. Конструкция двигателя NEXT более проста, а сам двигатель очень легок, эффективен, обладает огромным ресурсом и запасом надежности.

Рекорд времени непрерывной работы двигателя NEXT составляет 43 тысячи часов, что эквивалентно почти пяти годам работы. За это все время двигатель потратил всего 770 кг топлива, ксенона. Работая в космосе, двигатель NEXT на 43 тысячи часов смог бы обеспечить 30 миллионов ньютон-секунд импульса, что может заставить космический корабль достаточно приличных размеров полететь с весьма высокой скоростью и очень далеко в космос.