NASA-specialisten hebben de nieuwe X-3-ionenmotor getest die is ontwikkeld door onderzoekers van de Universiteit van Michigan. Het apparaat brak verschillende records, waaronder het bereiken van het maximale vermogen, de stuwkracht en de bedrijfsstroom op dit moment. Het wordt gerapporteerd op de website Space.com.
X-3 verwijst naar Hall-effectmotoren, die optreedt wanneer een magnetisch veld wordt toegepast op bewegende geladen deeltjes, zoals xenongasionen. Deze laatste wijken af van hun traject, waardoor er een andere stroom ontstaat, loodrecht op de hoofdrichting. Dit zorgt voor extra stuwkracht en stelt u in staat een hoge stroomsnelheid van de werkvloeistof te bereiken, dat wil zeggen geïoniseerd gas. Dit is het voordeel van de X-3 ten opzichte van andere ionenmotoren.
De nieuwe motor is driekanaals, dat wil zeggen, hij heeft drie plasma-uitstroomkanalen. Door deze technologie kon de X-3 compacter zijn dan conventionele enkelkanaals ionenboegschroeven, hoewel hij ongeveer 220 kilogram weegt. Het wordt aangedreven door het XR-100 elektrische voortstuwingssysteem dat is ontwikkeld door Aerojet Rocketdyne.
Tijdens de tests is het apparaat in een speciale vacuümkamer geplaatst. Volgens projectmanager Alec Gallimore was het mogelijk om een vermogen van meer dan 100 kilowatt te bereiken (voor andere ionenmotoren op het Hall-effect is dit cijfer 4,5 kilowatt), de straalstuwkracht was een record van 5,4 newton.
Foto: NASA
Het belangrijkste voordeel van ionenmotoren is een hoge specifieke impuls van ongeveer 40 kilometer per seconde, terwijl deze eigenschap voor brandstofraketten 5 kilometer per seconde is. Hierdoor wordt er veel minder brandstof gebruikt om hoge snelheden te halen dan chemische motoren. De stuwkracht is echter meestal klein (ongeveer 100 millinewton), dus het duurt lang voordat ionische ruimtevaartuigen versnellen, en bovendien zijn ze nog niet in staat om de aantrekkingskracht van de aarde te overwinnen.
Volgend jaar gaan specialisten door met het testen van de X-3. De ionenmotor zal volgens de planning 100 uur op vol vermogen draaien. Hiervoor zal een speciaal magnetisch afschermingssysteem worden ontwikkeld dat de wanden van de motor zal beschermen tegen verhit plasma.
