Informatika és tudomány

  • [NST]Cifu
    #7358
    Az a baj, hogy ezt így nehéz lenne kézenfogható példával illetni, hiszen a bolygóközi szondáknál az indítórakéta is számít. De megpróbálom akkor neked:

    A Dawn űrszonda az ion-hajtóműveivel több, mint 10km/s (vagyis 10 000 m/s) Delta-V-t (pályaváltoztatási manővert) tudott elérni, ez nagyobb bármelyik korábbi bolygóközi szondánál (a Mars mintavételező / mintavisszahozó szondáknak kell majd még ennél is jóval több). A 10 km/s értékhez viszont cirka 2000 napnyi működés kell. Ehhez 425kg-nyi Xenongázt használt el, plusz a napelemei táplálták a hajtóművet, és az egész űrszonda 1273kg-ot nyomott.

    Az OSIRIS-REx műhold hagyományos hidrazin monopropellant (egy hajtóanyag-komponensű) hajtóműveket használ, ehhez a 2110kg-os űrszonda 1230kg-nyi hajtóanyagot és túlnyomást biztosító nitrogént visz magával. Ennyivel 1,4km/s (vagyis 1400m/s) Delta-V-t tud biztosítani. Ezt alig 15 percnyi folyamatos működéssel eléri. Lehet látni, hogy az Ion-hajtómű is drasztikusan nagyobb hatásfokú nála.

    A kettő között még egy különbség volt: a tolóerő mérték: az Osiris-REx négy, egyenként 200 Newton tolóerőt leadni képes hajtóművel bírt, a Dawn hajtóműve viszon 90 miliNewton, vagyis 0,09 N tolóerőt adott le. A Dawn sokkal kisebb tolóereje miatt lassabban képes egy pályaváltoztatást végrehajtani, csakhogy mivel a hajtóműve hónapokig, évekig működhetett, így összeségében mégis sokkal komolyabb manővereket hajthatott végre.

    Az EM-hajtómű igérete azt jelenti, hogy amíg tudod energiával táplálni a hajtóművet, addig tudsz minimális pályaváltoztatást végrehajtani. A microNewton ugye még egy nagyságrenddel kisebb tolóerőt jelentene, de nem kell hozzá hajtóanyag.

    Tételezzük fel, hogy a Dawn-ból indulunk ki, de EM hajtómű esetében akarjuk működés közben látni a dolog, a tömegből lejön a hajtóanyag tömege, és tudja az EM-hajtómű az Ion-hajtómű tolóerejének mondjuk a felét. Ez azt jelenti, hogy így is tud kb. 7km/s Delta-V-t 2000 nap működés alatt (mivel a hajtóanyagot nem kell cipelnie), csakhogy a Dawn 2000 nap után kifogy a xenonból, nem tud további komolyabb manővereket végrehajtani - az EM hajtómű viszont igen. Vagyis amíg van energia, addig folyamatosan gyorsíthat...
    Utoljára szerkesztette: [NST]Cifu, 2018.05.24. 13:19:55