Propulsor de íons: diferenças entre revisões
Conteúdo apagado Conteúdo adicionado
m Substituição da predefinição {{Ligações externas}} |
|||
Linha 1:
{{Info/Motor|legenda={{Big|Motor a íons}}}}
'''Propulsor de Íons
▲'''Propulsor de Íons ''' é um dos diversos tipos de [[Propulsão de naves espaciais|propulsão espacial]], que utiliza feixes de luz à base de energia elétrica. Especificamente, esta propulsão de energia deve ser de base nuclear, pois a força de impulsão é muito forte. A introdução desse método só pode ser feita com um jato de energia elétrica, que dá uma força de repulsão maior. Portanto, esse método se baseia num reator nuclear onde toda a energia nuclear será expelida intensamente.
== Origens ==
A primeira pessoa a mencionar a ideia de propulsão elétrica, ou propulsão iônica, publicamente, foi o cientista russo, pioneiro da teoria da [[astronáutica]], [[Konstantin Tsiolkovsky]] em 1911. Contudo, o primeiro documento a propor a propulsão elétrica foram as anotações feitas à mão do americano [[Robert Goddard|Robert H. Goddard]], datadas de 6 de Setembro de 1906.<ref name=":0">Choueiri, E. Y. (em inglês) [http://alfven.princeton.edu/publications/choueiri-jpp-2004 "A Critical History of Electric Propulsion: The First 50 Years (1906–1956)"]. Acessado em 6 de Abril de 2017.</ref>
Os primeiros experimentos com propulsores elétricos foram conduzidos por Goddard na [[Clark University]] de 1916-1917. A técnica era recomendada para condições próximas ao [[vácuo]] em altas altitudes, embora tenha sido demonstrada possível e com resultados satisfatórios à pressão atmosférica.<ref>[http://siarchives.si.edu/history/exhibits/documents/goddardmarch1920.htm "Robert H. Goddard: American Rocket Pioneer"] (em inglês).''Smithsonian Scrapbook''. [[Smithsonian Institution Archives]]. Acesso em 6 de abril de 2017.</ref> A ideia apareceu novamente no “[[Wege zur Raumschiffahrt]]” (Caminhos para a Viagem Espacial) do cientista alemão [[Hermann Oberth]] publicado em 1923, onde ele explica sua visão da economia de [[massa]] para a propulsão elétrica, previu o uso na propulsão de aeronaves e em controle de altitude, e defendeu a aceleração eletrostática de partículas carregadas.<ref name=":0" />
O primeiro propulsor elétrico funcional foi construído pelo físico americano [[Harold R. Kaufman]], em 1959, nas instalações da [[NASA]] no [[Centro de Pesquisa Glenn]]. Foi similar a uma propulsão iônica de grades eletrostáticas e utilizou, assim como outros propulsores nos estágios iniciais do desenvolvimento da [[tecnologia]], [[mercúrio]] e [[césio]] como [[Propelente|propelentes]]. Testes sub-orbitais foram realizados durante as décadas de 1960, e em 1964, o motor foi enviado para um [[Voo suborbital|vôo sub-orbital]] a bordo do [[Space Electric Rocket Test]] (SERT 1).<ref>[http://www.nasa.gov/centers/glenn/about/history/ds1.html "Contributions to Deep Space 1"] (em inglês). ''NASA''.</ref> Ele operou com sucesso para os 31 minutos planejados antes de cair na [[Terra]]. Esse teste foi seguido por um teste orbital, SERT-2, em 1970.<ref>NASA Glenn, (em inglês) "[http://www.grc.nasa.gov/WWW/ion/past/70s/sert2.htm SPACE ELECTRIC ROCKET TEST II (SERT II)]. Acesso 6 de abril de 2017.</ref><ref> [http://www.astronautix.com/craft/sert.htm SERT] página de Astronautix. Acesso em 6 de abril de 2017.</ref>
Um forma alternativa de propulsão elétrica, o [[Propulsor a Efeito Hall]] foi estudado independentemente nos [[Estados Unidos|E.U.A]]
== Modelos de propulsores de íons ==
Existe um tipo específico de propulsão aleatória de
* Propulsor a reação nuclear; Esta propulsão e a básica, e mais completa.
== Desenho Geral ==
Linha 22 ⟶ 21:
[[Ficheiro:DS1 Ion Engine Diagram.jpg|thumb|right|300px|Diagrama de funcionamento de um motor a íons eletroestático]]
No projeto mais simples, chamado motor a íons [[Eletrostática|eletroestático]], um [[gás inerte]] como [[argônio]] ou vapor de [[mercúrio (elemento químico)|mercúrio]] são ionizados pela exposição a [[elétrons]] fornecidos por um [[cátodo]]. O íons assim produzidos são acelerados passando por uma grade altamente carregada eletroestaticamente. Elétrons são, então, injetados dentro do fluxo de íons enquanto os [[Cátion|íons carregados positivamente]] são ejetados pelo motor. Isso mantém a [[espaçonave]] eletricamente neutra. A aceleração é conseguida com uma pequena massa de [[reação]] (isto é, o [[impulso específico]] é muito elevado).
== Uso de Energia ==
Linha 30 ⟶ 29:
Utilizando propulsores de íons, a maior parte da energia é utilizada para impulsionar os íons a alta velocidade, e isto afeta os níveis de pressão. Sabemos que a pressão total obtida de uma dada quantidade de energia é inversamente proporcional à velocidade de exaustão (desde que o consumo de energia por o quilograma do propulsor seja proporcional à velocidade da exaustão, mas a pressão por o quilograma do propulsor é somente proporcional à velocidade da exaustão <ref>[[Tsiolkovsky rocket equation#Energy|A energia computada para a equação do foguete]]</ref>). Para aumentar a força de exaustão em 10 vezes, é necessário um aumento de 100 vezes da potência elétrica.
Para um exemplo extremo, um motor de íon que usa um [[acelerador de partículas]] pode ser projetado para conseguir uma velocidade da exaustão que aproxima a [[velocidade
A velocidade da exaustão alcançada por íons quando são acelerados dentro de um [[campo elétrico]] pode ser calculada usando a seguinte equação (não-relativistica):
:<math>V_e=\sqrt{2{Q \over M} V_a}</math>
Linha 72 ⟶ 71:
{{Esboço-espaço}}
[[Categoria:Propulsão nuclear]]
| |||