Caro#101
Akkor számoljunk :)
Én úgy tudom az ionhajtások hatásfoka elég jó, 50% körül mozog, de most mindegy, vehetjük 100-nak.
Amit napelemet lehet kapni itt a földön, 10 kg/m^2 körüli tömegűek. Az alufóliás nyilván sokkal könnyebb lenne.
Most vegyük a hűtőfelületnek is ezt a tömeget egységnyi felületre.
A legjobb napelemek 30% körül tudnak, vagyis jóindulattal ad 500 W-ot /m^2 (Földtávolságban).
30 km/s kilépési sebességgel ez 10^-6 kg/s tömegáramot tesz lehetővé, ami egyenlő 3*10^-3 m/s^2 gyorsulással.
Ez nem is olyan kicsi szám, naponta +288 m/s, egy év alatt már +105.120 km/s. Persze elhanyagolva a meghajtás és az üzemanyag tömegét.
Ha a napelem tömegét a tizedére vesszük (alufólia), akkor ezek is tízszeresére növekednek.
Nézzük mi a helyzet a reaktorral. Legyen 600 K-es hőleadás és 1100 K-es kilépő hőmérséklet.
Ezek eléggé a határok, amiket ma tudunk. Ez esetben a Carnot-folyamat megengedne 45% hatásfokot, de ennyit az űrben nehéz lenne összehozni, fogadjuk el a 30%-ot.
Ekkor 1 m^2 lesugároz ~7 kW-ot, ami azt jelenti hogy 10 kW-ot ad a reaktor, ebből 7 megy a hűtőre 3 megy a generátorra.
Vagyis itt a specifikus energia hatszoros négyzetméterenként, tehát a gyorsulás is hatszoros lesz. (elhanyagolható tömegű reaktor, meghajtás és üzemanyag mellett)
És ez igaz lesz a Mars távolságában is, nem csak a Földnél.
Az elhasznált üzemanyag viszont sajnos látszik, hogy nem elhanyagolható. A napelemesnél lenne 31 kg/év/m^2. Azaz háromszor annyi, mint a napelem tömege.