1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Qualcuno mi sa spiegare in "linguaggio terrestre" come funziona il motore a ioni delle sonde spaziali?!

Grazie!

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Roberto

LightBridge Deluxe 10" (1270-f/5)
ETX 125PE UHTC (1900-f/15)
ETX 70AT (350-f/5)
Oculari Nagler T5 31, Vixen LVW 22, LVW 8, LVW 5, Nagler T6 2,5, LV 40
Filtri Meade Nebular Narrowband, CLS
Sw: Starry Night 6 Pro + varie App su iPad (e un tempo il glorioso Astromist su PalmOS)

Sostanzialmente il "propellente" è una gas, nel caso specifico lo Xenon.
Viene stipato in pressione in serbatoi, e mediante opportuni meccanismi viene ionizzato, ovvero agli atomi che compongono il gas viene strappato un elettrone, producendo ioni carichi positivamente.

Tali ioni, essendo appunto carichi, possono essere "incanalati" mediante semplici campi magnetici, ed espulsi da un opportuno ugello.

Il processo che genera la spinta è identico a quello sfruttato dunque per i razzi chimici: l'emissione di materia provoca la spinta dell'emettitore nella direzione opposta.

Il flusso di ioni positivi viene neutralizzato (ovvero de-ionizzato) da una fascio di elettroni, all'uscita dal motore, causando la ricombinazione di ioni positivi ed elettroni. Questo in modo da evitare un sovraccarico negativo della struttura della navicella.

Marco

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Astronomy, Ham Radio (IZ2), Sci-Fi, History, Philosophy, Speleology, Chemistry.
http://www.astrofililariani.org

"Nascentes morimur, finisque ab origine pendet"

Aggiungo che uno dei grandi vantaggi di questi motori è la "longevità" e la costanza della spinta. Spinta che purtroppo non è assolutamente paragonabile a quella prodotta dai potenti razzi chimici, ma è una spinta che fa del lungo tempo di azione la sua forza.

Saluti
Marco

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"Nascentes morimur, finisque ab origine pendet"

visto che c'è un topic a riguardo ne approfitto,

Il vantaggio lo si riesce ad apprezzare solo dopo lunghi periodi, proprio perchè come diceva Marco l'accellerazione prodotta è molto debole. Mi chiedevo, con tutti i microimpatti che ci possono essere in un viaggio di tanto lunga durata (tale da godere dei vantaggi del motore ionico), non c'è il rischio che ad ogni microimpatto (debitamente assorbito da eventuali scudi), il tempo per assorbire il rallentamento prodotto, l'azzerarsi di quest'ultimo e l'inizio di una nuova accellerazione portino ritardi fuori da una normale previsione?

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Tillo / Roberto http://astrotillo.altervista.org/

Canon EOS 60D - 350D mod
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conservazione della quantità di moto semplice (mv) per cui microimpatto porta via poca quantità di moto, anzi quasi nessuna!
poi ovvio che se la sonda viene colpita da un bel pezzettone da un etto allora......
ciao
Davide

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Davide Ghiso
Meade Schmidt-Newton 6" (763mm F/5) - William Optics Zenithstar 66 ED - Eq6 skyscan Barlow 2x e 4x apo coma - Oculari meade superploss 26mm
Kellner 20 e 4 mm Ploss 10mm - Hiperion 8mm - Atik 383l+ monocromatic
filtri baader 36mm R,G,B,L,H-alpha - magzero mz_5 bn
Gruppo Astrofili Volontari Ingauni Albenga SV

Davide Ghiso
ma chi sarà mai questo Dario Fo!?

infatti si possono raggiungere velocità più elevate!!
ciao
Davide

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Davide Ghiso
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Davide Ghiso
ma chi sarà mai questo Dario Fo!?

Grazie per le risposte chiara e illuminanti!
In particolare, grazie a StarEnd!

Da profano, faccio fatica ad immaginare come la spinta ionica possa spostare una sonda....ma evidentemente è possibile!

Qualcuno ha idea dei "consumi"?!
Non intendo chiedere se sia Euro 4 o Euro 5....ma sarei curioso di capire quanto gas serve per una missione che ne so...da qui a marte.... se la spinta è costante (come mi pare di capire) o in "burst", e magari qualche cosa in più sul fascio di ioni...
...davvero debbo immaginarmelo come un vettore di singoli ioni sparati nello spazio?

Ah... anche un'ultima domanda: se il motore a ioni lavora "in continuità", immagino che non possa essere impiegato in modo efficace per le manovre... giusto?

Quindi, darebbe la spinta principale quando la sonda è già in movimento, ma per accelerare, "sterzare" e fermarsi, immagino ci siano jet tradizionali...giusto?

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Roberto

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Credo che per le manovre non occorrano delle sterzate improvvise o di grande potenza, anzi. Considera che non essendoci attrito una volta mossa la sonda continua a muoversi e c'è bisogno di manovre correttive. Quindi basta anche solo un colpettino...

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Tutto ciò che dà fastidio al potere e alle buone coscienze, questo è Marcos. E, per questo, tutti noi che lottiamo per un mondo diverso, per la libertà e l'emancipazione dell'umanità, tutti noi siamo Marcos.

Quello che conta è il delta_v da applicare e ok che non ci sono forze aereodinamiche da vincere ma si parla di campi gravitazionali!!!
Un contro sono le manovre d'assetto ("banali"), un conto sono i cambi di piano orbitale ("costosissimi").

Il vantaggio dei motori ionici (non si usa solo lo xenon e diverse tecniche con diverse griglie sono in realizzazione) è che serve poco carburante (82 Kg e porti 300Kg sulla luna)...
Il concetto è che quello che conta è la conservazione della quantità di moto... spingere tanta massa a bassa velocità (propulsione chimica) o spingere poca massa a grande velocità (propulsione elettrica).

Al momento però la propulsione chimica è un grado di dare inpulsi specifici (quanto il motore è potente in sostanza) più alti anche se in proporzione usano molto più carburante.

Quindi con la propulsione elettrcia si imbarca meno massa di camburante ma si deve procurare più energia... il che è in termini di peso totale più conveniente dal punto di vista compessivo... a discapito (per via dell'impulso specifico) dei tempi di accelerazione.

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E se provassimo con della atropina?

Interessantissimo

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Roberto

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