NASA-Spezialisten testeten den neuen X-3-Ionenmotor, der von Forschern der University of Michigan entwickelt wurde. Das Gerät hat mehrere Rekorde gebrochen, darunter das Erreichen der maximalen Leistung, des Schubes und des Betriebsstroms im Moment. Es wird auf der Space.com-Website berichtet.
X-3 bezieht sich auf Hall-Effekt-Motoren, die auftreten, wenn ein Magnetfeld an sich bewegende geladene Teilchen wie Xenongasionen angelegt wird. Letztere weichen von ihrer Flugbahn ab, wodurch ein weiterer Strom senkrecht zur Hauptrichtung entsteht. Dies erzeugt zusätzlichen Schub und ermöglicht es Ihnen, eine hohe Durchflussrate des Arbeitsmediums, dh des ionisierten Gases, zu erreichen. Dies ist der Vorteil des X-3 gegenüber anderen Ionenmotoren.
Der neue Motor ist dreikanalig, dh er verfügt über drei Plasmaabflusskanäle. Dank dieser Technologie war der X-3 kompakter als herkömmliche Einkanal-Ionenstrahlruder, obwohl er etwa 220 Kilogramm wiegt. Es wird von dem von Aerojet Rocketdyne entwickelten elektrischen Antriebssystem XR-100 angetrieben.
Während der Tests wurde das Gerät in eine spezielle Vakuumkammer gestellt. Laut Projektmanager Alec Gallimore war es möglich, eine Leistung von mehr als 100 Kilowatt zu erreichen (für andere Ionentriebwerke mit Hall-Effekt sind es 4,5 Kilowatt), der Jet-Schub betrug einen Rekordwert von 5,4 Newton.
Foto: NASA
Der Hauptvorteil von Ionenmotoren ist ein hoher spezifischer Impuls von etwa 40 Kilometern pro Sekunde, während diese Eigenschaft für Treibstoffraketen 5 Kilometer pro Sekunde beträgt. Infolgedessen wird viel weniger Kraftstoff verwendet, um hohe Drehzahlen zu erreichen als bei chemischen Motoren. Der Schub ist jedoch normalerweise gering (etwa 100 Millinewton), so dass die Beschleunigung ionischer Raumfahrzeuge lange dauert und sie die Gravitationsanziehung der Erde noch nicht überwinden können.
Im nächsten Jahr werden Spezialisten den X-3 weiter testen. Der Ionenmotor soll 100 Stunden lang mit voller Leistung arbeiten. Hierzu wird ein spezielles magnetisches Abschirmsystem entwickelt, das die Wände des Motors vor erhitztem Plasma schützt.
