이미지 크레디트 : ESA
유럽 우주국의 SMART-1 임무는 혁신적인 이온 엔진을 사용하여 작은 행성이 지구와 격렬하게 충돌 한 후 달이 형성되었다는 증거를 찾는 데 도움이됩니다. 이온 엔진은 몇 달 또는 몇 년 동안 일정한 흐름으로 이온화 된 가스 입자를 가속시켜 작동합니다. 추력은 매우 낮지 만 매우 효율적이며 전통적인 로켓이 사용하는 연료의 일부가 필요합니다.
공상 과학 영화 팬들은 고향에서 가까운 거리를 여행하려면 서브 라이트 '이온 드라이브'를 사용한다는 것을 알고 있습니다. 그러나 그러한 이온 구동 공상 과학 또는 과학 사실입니까?
그 답은 중간에 있습니다. 이온 엔진은 1959 년으로 거슬러 올라갑니다. 1964 년에 미국의 SERT 1 위성에서 2 개의 이온 엔진이 테스트되었습니다. 하나는 성공했지만 다른 하나는 그렇지 않았습니다.
원리는 단순히 기존 물리학입니다. 가스를 취하여 이온화하므로 전기를 공급합니다. 이것은 전자와 함께 양으로 하전 된 가스 이온을 생성합니다. 이온화 된 가스는 엔진 후면의 전기장 또는 스크린을 통과하고 이온은 엔진을 떠나 반대 방향으로 추력을 생성합니다.
매우 연비
거의 진공 상태의 공간에서 작동하는 이온 엔진은 화학 로켓의 제트보다 추진제 가스를 훨씬 빠르게 배출합니다. 따라서 사용 된 추진제 킬로그램 당 약 10 배의 추력을 전달하여 매우 '연료 효율적'입니다.
그것들은 효율적이지만 이온 엔진은 매우 낮은 추력 장치입니다. 사용 된 추진제의 양에 대해 얻을 수있는 푸시 량은 매우 좋지만, 매우 강력하게 밀어 내지는 않습니다. 예를 들어, 우주 비행사는 행성 표면을 이륙하는 데 절대로 사용할 수 없습니다. 그러나 우주에서 한 번은 빠르게 가속하기 위해 서두르지 않으면 주위를 조종하는 데 사용할 수 있습니다. 왜? 이온 드라이브는 우주에서 최고 속도에 도달 할 수 있지만 시간이 지남에 따라 이러한 속도에 도달하려면 장거리가 필요합니다.
여유롭게 이점
이온 엔진은 느긋하게 마법을 발휘합니다. 전기 총은 이온을 가속시킵니다. 이 가속의 힘이 우주선의 태양 전지판에서 나온다면 과학자들은이를 태양열 추진이라고 부릅니다. 현재 우주선에 일반적으로 사용되는 크기의 태양 전지판은 몇 킬로와트의 전력 만 공급할 수 있습니다.
따라서 태양열 이온 엔진은 화학 로켓의 큰 추력과 경쟁 할 수 없습니다. 그러나 일반적인 화학 로켓은 몇 분 동안 만 화상을 입는 반면, 태양이 빛나고 추진제의 공급이 지속되는 한 이온 엔진은 몇 달 또는 몇 년 동안 부드럽게 밀 수 있습니다.
온화한 추력의 또 다른 장점은 매우 정확한 우주선 제어가 가능하여 매우 정확한 표적 포인팅이 필요한 과학 임무에 매우 유용하다는 것입니다.
우주에서 ESA의 자리 보장
엔지니어들은 1998 년과 2001 년 사이에 NASA의 딥 스페이스 1 미션을 사용하여 이온 엔진을 메인 추진 시스템으로 처음 테스트했습니다. 2003 년 8 월 말에 출시 될 ESA의 SMART-1 미션은 달로 가서 더 미묘한 작업을 시연합니다. 장거리 장거리 임무에 필요한 종류. 이것들은 처음으로 행성과 달의 중력을 사용하여 태양 전기 추진과 기동을 결합합니다.
SMART-1은 이온 추진 사용에있어 유럽의 독립성을 보장 할 것입니다. 다른 우주 과학 임무는 지구 궤도에 가까운 복잡한 기동에 이온 엔진을 사용해야합니다. 예를 들어 ESA의 임무 LISA는 먼 우주에서 나오는 중력파를 감지합니다. 행성에 대한 ESA의 미래 임무는 또한 이온 엔진을 사용하여 비행 중입니다.
이제 과학 사실
오늘날의 태양 전기 추진의 현실은 공상 과학 영화의 영화 마법과 영화관 스크린 위의 우주선 비행과 일치하지 않을 수 있습니다. 그러나 SMART-1 및 향후 미션에 대한 ESA의 연구는 이온 드라이브가 이제 공상 과학보다 더 과학적인 사실이되도록 보장하고 있습니다.
원본 출처 : ESA 뉴스 릴리스
