Ha részecskegyorsítókkal helyettesítünk egy rakéta hajtóművet, akkor keletkezhet felhajtó, vagy hajtóerő?

Persze. Hasonló elven működnek az ion hajtóművek.

[link]

dellfil

Ezt ionhajtóműnek hívják.

Egyetlen különbség van:

nem elég az ionokat kilőni, mert akkor egy idő után olyan hatalmas töltéskülönbség halmozódna fel, hogy visszajönnének a töltések.

Méghozzá egy hatalmas villám formájában.

Úgyhogy ki kell lőni az elektronokat is.

Ezzel viszont az a gond, hogy sokkal kisebb a tömegük, ezért sokkal gyorsabbak lesznek, mint az ionok, ezért aztán nehezen találkoznak.

Úgyhogy az ionhajtómű elég hosszú idő alatt készít egy hatalmas felhőt az űrhajó mögött, amiben óriási villámok formájában egyenlítődnek ki a töltések.

Mint írták az ionhajtómű lényegében ilyen, csak kicsi a tolóereje, ezért csak a világűrben használják. Egy 600kg-os tömeget csak 1,5 nap alatt képes, és akkor is csak 70 km/h-ra gyorsítani. Viszont kicsi az üzemanyag felhasználása, amitől sokáig lehet üzemeltetni, és a hosszú üzemidőből végül is ki lehet hozni nagyobb sebességeket is.

Műholdak pályakorrekciójára használják és űrszondákon is, a rendelkezésre álló több éves menetidők miatt.

Az oroszok építenek most egy erősebb változatot és rengeteg pénzt szánnak rá, így egy hosszabb utazást le tudnak majd rövidíteni időben, de felszállni a Földről azzal se lehet majd.

Kis kiigazítás - a felhajtóerő az más. Az pl egy gázban, vagy vízben keletkezik a kisebb sűrűség miatt. Így úszik a hajó és száll fel a héliumos lufi. A hajtóerő a megfelelő szó rá, és igen keletkezik hajtóerő.

Így van, az ionhajtómű tulajdonképpen egy mini részecskegyorsító. De tényleg elég harmatos az ereje.

Nem árt, ha a kidobott anyag nem csak gyors, de elég jelentős a tömege is. Az meg az ionhajtómű esetén bizony kicsi.

Van két véglet az ürbeni hajtásban. Az egyik a színtiszta ionhajtómű, ami kevés anyagot dob ki nagyon gyorsan, a másik a sima sűrített gázt kilövő fúvóka, viszonylag sok tömeg lassan.

A hatásosabb megoldások a kettő közt vannak.

Ha adott kidobott tömeget nagyobb nyomással dobjuk ki, gyorsabb lesz. Hát melegítsük. Mondjuk égessük el oxidálószerrel és az oxidgázok hajtsanak.

Ez a kémiai rakéta.

Ezzel azért van több baj is. Marha sok üzemanyagot használ el marha gyorsan, rövid ideig működhet, nem csak a sok üzemanyag, hanem a hő miatti elhasználódás révén is, parasztosan szétég az egész. Miközben a produkált gázsebessége nem túl jó, már ha összevetjük a hurcolandó üzemanyagtömeggel, amitől a gyorsulás is romlik.

Ugyanaz a gáztömeg még melegebben még gyorsabb lesz.

Erre hajaztak a hatvanas évek fissziós hajtásverziói, nukleáris hővel gyorsított gáz.

Ez a kémiainál forróbb, gyorsabb gázt produkál, kevesebb hajtógáz kell, működési élettartama meg lehet hosszabb a kémiainál, akár sokkal is.

Az viszont gáz, hogy állati radioaktív lesz a hajtógáz és maga a hajtómű is.

Az ionhajtómű nagyon kis tömeget lő ki, de gyorsan, nagyon hosszú ideig üzemeltethető elhasználódás nélkül, igazán hő nem nagyon van, viszont a gyorsításhoz elég sok áramot használ. Csak kicsi az ereje.

De ha tudunk nagy áramot produkálni, lehet még ebből hatásos dolgot csinálni. A plazma-ion-hajtómű.

Nagy árammal a gázt plazma állapotig gerjesztjük. Így lesz sok gyorsítható ionunk, nagy hőmérsékleten, tehát nyomáson is, a kettő hatás összeadódik.

Így viszonlag kevés hajtóanyaggal elég erős hajtás érhető el, a plazma elektromos kordában tartásával a hő miatti elhasználódás is csökkenthető, ebből lehet még baromi jó hajtómű.

Csak miből lesz az a szükséges nagyon sok elektromos áram? Itt az egyetlen bibi.

Ma.