Возможно, некоторые мои читатели никогда не слышали о том факте, что космические аппараты иногда заправляют ксеноном. А между тем ваш покорный слуга даже занимался системами заправки космических аппаратов ксеноном довольно долгое время. О том, почему этот газ очень «капризный», я поведаю в будущих статьях, а сейчас хотелось бы рассказать, для чего он в принципе нужен на орбите.
Ксенон в космическом аппарате нужен явно не для ярких и понтовых фар, ибо понтоваться в космосе особо не перед кем. Разве что перед одиноко плавающим электрокаром, запущенным Илоном Маском куда-то в сторону Марса (доподлинно неизвестно, куда именно).
Ксенон является монотопливом для бортовых двигательных установок. При помощи этих установок космический аппарат может маневрировать и, соответственно, менять свою ориентацию в пространстве и орбиту. Но почему именно ксенон, ведь это крайне дорогой газ? К примеру, один килограмм ксенона требуемой чистоты стоит около 160 тысяч рублей.
Все дело в том, что это легкоионизируемый газ, то есть для того, чтобы оторвать электроны от атома ксенона требуется небольшое количество энергии. Кстати, по этой же причине ксенон популярен в качестве наполнителя фар, ведь ионизированный ксенон светится. В то же время, атомы ксенона являются весьма тяжелыми. Что это дает? Атомы ксенона бомбардируются электронами и ионизируются, затем тяжелые ионизированные атомы ксенона разгоняются электростатическим полем двигательной установки до крайне высоких скоростей, около 200 км/с, что в десятки раз выше, чем у любого химического топлива.
Таким образом, ксеноновые ионные двигатели обладают огромным удельным импульсом, проще говоря, малого количества топлива хватает на долгое космическое путешествие. Однако ионные двигатели не отличаются высокой тягой, поэтому не могут использоваться в качестве маршевых двигателей ракет-носителей, которые вынуждены бороться с притяжением Земли во время полета. Для космического аппарата величина тяги двигателя не столь критична, ведь он уже находится на эллиптической орбите, и малая тяга с лихвой компенсируется более долгой работой двигателя при маневрировании.
Подписывайтесь на канал,
ставьте лайки, оставляйте комментарии