Када размишљамо о свемирским путовањима, склони смо да видимо огромну ракету која експлодира са Земље, док огромне струје ватре и дима излазе на дну, док се огромна машина бори да избегне Земљину гравитацију. Али након што свемирска летјелица прекине своју гравитацијску везу са Земљом, имамо друге могућности за напајање њима. Јонско покретање, о коме се у научној фантастици дуго сањало, сада се користи за слање сонди и свемирских летелица на дугим путовањима кроз свемир.
НАСА је прво започела истраживање погона јона 1950-их. 1998. јонски погон успешно је кориштен као главни погонски систем на свемирском броду, који је напао Дееп Спаце 1 (ДС1) током своје мисије на астероид 9969 Браилле и Цомет Боррелли. ДС1 је дизајниран не само за посету астероида и комете, већ и за тестирање дванаест напредних, високо ризичних технологија, међу којима је главни ионски погонски систем.
Ионски погонски системи стварају малу количину потиска. Држите девет четвртина у руци, осјетите како их гравитација Земље повлачи и имате идеју колико мало потиска стварају. Не могу се користити за лансирање свемирских летелица са тела јаке гравитације. Њихова снага лежи у томе да наставе да стварају потисак током времена. То значи да могу постићи веома велике максималне брзине. Јонски потисници могу покренути свемирске летелице брзином преко 320.000 кп / х (200.000 мпх), али за постизање те брзине морају бити у функцији дуже време.
Јон је атом или молекул који је или изгубио или стекао електрон и зато има електрични набој. Дакле, јонизација је процес наелектрисања атома или молекула додавањем или уклањањем електрона. Једном напуњен, ион ће се желети померати у односу на магнетно поље. То је у срцу ионских погона. Али одређени атоми су за ово боље погодни. Насини погони иона обично користе ксенон, инертни гас, јер нема ризика од експлозије.
У јонском погону, ксенон није гориво. Није сагореван и нема својствена својства која га чине корисним као горивом. Извор енергије за погон јона мора доћи негде другде. Овај извор може бити електрична енергија из соларних ћелија или електрична енергија која се ствара од топлине распада од нуклеарног материјала.
Иони настају бомбардовањем гаса ксенона високоенергетским електронима. Једном напуњени, ови јони се повлаче кроз пар електростатичких мрежа - названих сочивима - њиховим наелектрисањем и избацују се из коморе стварајући потисак. То пражњење назива се јонска зрака, а поново се убризгава електрон, да би неутрализовао свој набој. Ево кратког видеа који приказује како раде ионски дискови:
За разлику од традиционалне хемијске ракете, где је њен потисак ограничен колико горива може да носи и сагорева, потисак генерисан јонским погоном ограничен је само снагом његовог електричног извора. Количина погонског горива које један брод може да носи, у овом случају ксенон, је секундарна брига. НАСА-ина свемирска летелица користила је само 10 унци ксенонског погонског средства - што је мање од лименке соде - током 27 сати рада.
Теоретски, не постоји ограничење снаге електричног извора који покреће погон, а ради се на развијању још снажнијих јонских потисника него што то тренутно имамо. У 2012. години, НАСА-ин еволуцијски ксенонски потисник (НЕКСТ) радио је на 7000в више од 43.000 сати, у поређењу са јонским погоном на ДС1 који је користио само 2100в. СЛЕДЕЋЕ, а дизајни који ће га у будућности надмашити, омогућиће свемирским бродима да продуже мисије на више астероида, комета, спољних планета и њихових месеци.
Мисије које користе јонски погон укључују НАСА-ину мисију зоре, јапанску мисију Хаиабуса за астероид 25143 Итокава и предстојеће ЕСА мисије Бепицоломбо, која ће се упутити у Меркур 2017., и ЛИСА Патхфиндер, која ће проучавати гравитационе таласе ниске фреквенције.
Са сталним усавршавањем система за јонске погоне, ова листа ће само расти.
