Ионный двигатель

Доброго времени!

Ну как, не устали ещё от моих фантазий и допущений? Тогда вперёд, к ионному двигателю!

Что мы имеем на сегодняшний день?

Современные ионные и плазменные двигатели — это не фантастика, а реальность, используемая в космосе более 50 лет. Их главное преимущество — невероятная экономичность и высокий удельный импульс (скорость истечения реактивной струи), который в разы превосходит химические двигатели.

Принцип работы заключается в ионизации газа (чаще всего ксенона или криптона) и его разгоне до высоких скоростей с помощью электрического поля. Однако за эту эффективность приходится платить:

1 Это крайне малая тяга: Показатели современных двигателей исчисляются десятками и сотнями миллиньютонов. Для понимания, такой тяги едва хватит, чтобы удержать на весу лист бумаги.

2 Ограниченная мощность: Для работы требуются мощные источники энергии, которыми обычно служат солнечные батареи. Это ограничивает применение вдали от Солнца. Да и так, ну сколько можно получить от них энергии? 

Несмотря на это, они идеальны для долговременных миссий, где важно не мгновенное ускорение, а постепенный разгон в течение месяцев и лет. Аппараты Dawn и Deep Space 1 установили рекорды, набрав скорость в 11,1 км/с и 4,3 км/с соответственно, благодаря многолетней работе своих ионных двигателей.

В России активно развивает это направление. В 2025 году «Центр Келдыша» представил новый ионный двигатель ИД-750 с рекордными характеристиками: скорость истечения плазмы до 100 км/с при мощности 80 кВт и ресурсе работы свыше 50 000 часов.

Если немного разобрались с тем, что имеем сейчас, можно сделать и фантастическое (а может и не такое уж фантастическое) допущение: Ядерное сердце для ионного буксира.

Здесь технологии, отработанные на «Буревестнике», могут совершить переворот. Главная проблема ионных двигателей — не в них самих, а в нехватке энергии. Компактная ядерная энергоустановка решает эту проблему.

 Ядерный реактор, подобный тому, что разрабатывался для «Буревестника», способен обеспечить мегаватты энергии в глубоком космосе, независимо от Солнца. Это позволило бы использовать не одиночные двигатели, а целые кластеры мощных ионных двигателей, создавая значительную суммарную тягу.

А если уж пойти дальше.... как на счёт прямого подогрева плазмы? Высокотемпературный реактор может использоваться не только для выработки электричества. Если направлять его тепло напрямую на предварительный нагрев рабочего тела перед ионизацией, можно получить гибридную установку с колоссальным удельным импульсом.

Если наши инженеры смогу. Такое создать, мы получим межпланетные буксиры,  способные за приемлемое время доставлять тяжелые грузы к Марсу, Юпитеру и другим планетам. Это превратит ионные двигатели из инструмента для неторопливых автоматических зондов в основу скоростной космической логистики.

Всем хорошего настроения). Уж простите, как автор, который часто пишет про космос, не смог пройти мимо.