Aerojet Rocketdyne svilupperà il nuovo motore elettrico


#1

#2

Ecco, questa è una notizia interessante. I big entrano nella propulsione elettrica, anche se per ora a livello di sviluppo.


#3

Ma il VASMIR non è elettrico anche se non ad effetto Hall?
Cosa cambia tra i due?


#4

A quanto credo di saperne:
In un motore a ioni, il propellente, la materia che deve essere espulsa ad alta velocità per permettere al motore di muoversi, è costituita da ioni di gas come lo Xenon o l’Argon.
Gli ioni si ottengono eccitando gli elettroni che abbandonano l’atomo lasciandolo carico positivamente. Avremo dunque elettroni(-) e ioni pesanti (+).
Nei motori fino adesso usati nelle missioni NASA, questi portatori di carica venivano accelerati da una differenza di potenziale applicata alle estremità di una doppia griglia di accelerazione. Questo comportava l’usura delle griglia per via delle collisioni tra gli ioni e la stessa.
Nel motore ad effetto Hall gli ioni sono accelerati da un campo magnetico generato dalla corrente che percorre una spirale di materiale conduttore: gli ioni percorrono lo spazio cilindrico delimitato dalla spirale, dove i campo magnetico è più intenso, da un capo all’altro accelerando, quindi sono espulsi nella direzione contraria alla direzione di moto.
Nel VASIMR gli ioni sono generati da un generatore di radionde, condotti in una cavità magnetica a superconduttori dove restano intrappolati il tempo sufficiente ad essere accelerati con altre radionde fino alla velocità di uscita. La cavità presenta un apertura nella direzione di uscita, dunque gli ioni accelerano fino a raggiungere una velocità tale e una deviazione della traiettoria che li fa schizzare fuori dalla cavità magnetica. Gli ioni nella cavità diventano un plasma caldo fino, sembra, al milione di gradi, prima di essere espulsi. Rientra nella famiglia dei motori ioni, ma nella sottofamiglia denominata “al plasma”.

Da un punto di vista pratico:
Il VASIMR richiede alte potenze di alimentazione ed è stato testato solo a terra in camera a vuoto per brevi tempi di accensione (la stabilità termica non è ancora a punto) e mai impiegato nello spazio.
Aerojet Rockerdine produce con la stessa tecnologia motori a ioni, anche se di potenze minori, operativi già da alcuni anni sui satelliti commerciali e la loro tecnologia può considerarsi garantita. Sopratutto richiede alimentazioni compatibili con le potenze attualmente installate sulle sonde scientifiche.


#5

Abbiamo raccolto qualche link ad articoli sulla propulsione elettrica qui.


#6

Domani vado a rileggermi l’articolo sopra.
Quindi uno (VASMIR) genera plasma ionizzato ad alta temperatura e l’altro ad effetto hall ioni di gas freddo corretto? O ni:sweat_smile:


#7

Grazie per il link domani leggo un po’.


#8

Questo non e’ corretto. Il campo magnetico generato serve a confinare gli elettroni nella zona frontale del motore, questa nuvola caricata negativamente agira’ da “catodo virtuale” e accelerera’ gli ioni che vengono poi espulsi dal motore.
Il fatto che vengano espulsi solo ioni (particelle di carica positiva) genera uno sbilanciamento di carica che deve essere in qualche maniera annullato. Ecco perche’ e’ sempre necessario avere un componente chiamato neutralizzatore che “sputa” fuori elettroni vicino all’uscita del motore.
Ho cercato di spiegare il tutto nella maniera piu’ semplice possibile spero di non aver perso in rigore. :smile:


#9

Grazie. No anzi, ne ha guadagnato. Non sarei riuscito a scendere in particolari in modo così semplice e di rigoroso nella mia descrizione c’era ben poco.
Questo è un documento che rende l’idea molto bene a mio parere.


#10

Grazie a tutti.
Questo articolo mi ha “elettrizzato” e mi sa che vado a rispolverare i miei vecchi progetti/circuiti sui generatori ionici di qualche decennio fa, se non li buttati.
Quanti principi di folgoramento.:zap::zap:


#11

C’è un bel capitolo sui motori a ioni nel corso edX citato in un altro post
https://courses.edx.org/courses/course-v1:EPFLx+EE585x+2016_T1/info
è gratis, casomai qualcuno volesse darci un occhio :slight_smile: