İyon motorlarının itkisi

Bu infografik ne anlatıyor?

Bu infografik, dört farklı uzay görevinde ya da test programında kullanılan iyon motorlarının ürettiği itkiyi millinewton cinsinden karşılaştırıyor.

Listenin iki küçük değeri birbirine çok yakın: Deep Space 1'in NSTAR motoru 92, Dawn'ın tek motoru 90 millinewton itki üretiyor. İkisi arasındaki fark yalnızca 2 millinewton.

• NEXT motoru azami 237 millinewton ile NSTAR'ın yaklaşık 2,6 katı itkiye ulaşıyor.
• BepiColombo'da iki T6 motoru birlikte çalıştığında itki 290 millinewtona çıkıyor; bu, listedeki en yüksek değer ve NSTAR'ın üç katından biraz fazlası.

Sıralama, iyon motorlarında itkinin kuşaktan kuşağa belirgin biçimde arttığını gösteriyor. BepiColombo'daki değerin iki motorun toplamı olduğu düşünülürse, her bir T6 motoru tek başına yaklaşık 145 millinewton üretiyor; bu da NSTAR ve Dawn'daki motorların yaklaşık 1,6 katı.

Veriler NASA ve ESA'ya dayanıyor. Bu motorların nasıl çalıştığını iyon motoru maddesinde okuyabilirsiniz.

İyon motoru nasıl itki üretir?

Bu motorlar yakıt yakmaz; enerjilerini çoğunlukla güneş panellerinden alır. Izgaralı bir iyon motorunda yakıt olarak genellikle ksenon gazı kullanılır. Gaz, boşalma odasında enerjik elektronlarla bombardıman edilip artı yüklü iyonlara dönüştürülür. Odanın çıkışındaki delikli ızgaralar arasındaki gerilim bu iyonları hızlandırır ve iyonlar motoru saniyede yaklaşık 20-50 kilometre hızla terk eder. Yandaki ikinci bir katot da çıkan demete elektron püskürterek aracın zamanla eksi yükle dolmasını önler.

Tablodaki değerler, bu tür motorlar için verilen 25-250 milinewtonluk tipik aralıkla uyumlu. NASA, Deep Space 1'in motorunun itkisini bir kâğıt yaprağının ağırlığıyla aşağıya yaptığı basınca benzetir. Karşılığında özgül itki 2.000-5.000 saniye düzeyine çıkar; yani her kilogram yakıttan kimyasal motorlara göre çok daha fazla hız elde edilir.

Sık sorulanlar

Bu kadar küçük bir itkiyle uzay aracı nasıl yol alır?

Sabırla. Dawn'ın motorları tam güçte aracı duruştan saatte 97 kilometreye dört günde çıkarıyordu, ama görev süresinin yarısından fazlasında çalışarak toplamda yaklaşık 11 km/s'lik hız değişimi sağladı. Bu sayede Dawn hem Vesta'nın hem Ceres'in yörüngesine girdi.

NEXT motoru DART'ta ne yaptı?

DART'ta bir gösterim deneyiydi. Erken testlerde bir sıfırlanma durumu görülünce, görev hidrazinli iticilerle tamamlanabildiği için motor bir daha kullanılmadı.

İyon motoruyla Dünya'dan kalkılabilir mi?

Hayır. Milinewton düzeyindeki itki yalnız uzayda, araç bir roketle yörüngeye çıkarıldıktan sonra işe yarar.