K Marsu poletí lidé v hybridu. Tak si alespoň budoucnost vesmírné dopravy představuje NASA. Aktuálně dokončila testování nového typu pohonu. Iontový motor běžel nepřetržitě pět a půl roku.
foto: NASA
Projekt NEXT byl vyvinut v Glennově výzkumném centru v Clevelandu. Iontový pohon běžel nepřetržitě posledních 48 000 hodin, tedy pět a půl roku. Výkon motoru je pouhých 7 kW – co ale ztrácí na nominálním výkonu, to nahrazuje právě schopností běžet prakticky neustále.
SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY
Toyota pošle do vesmíru robota Kirobo
„Dobrovolně ukončíme tento test na konci tohoto měsíce [června], přičemž motor zůstává plně funkční. Životnost i výkon předčily požadavky pro jakoukoliv připravovanou vesmírnou misi,“ komentoval úspěch Michael J. Patterson, hlavní výzkumním NEXT.
Během testu, kdy motor běžel ve vakuové testovací komoře, spotřeboval asi 870 kg xenonového paliva. Dosáhl přitom ale finálního výkonu, pro který by u konvenčního chemického motoru na běžné raketové palivo bylo potřeba až 22 000 kg tohoto paliva!
Iontový motor v principu funguje tak, že využívá energii vyrobenou v solárních článcích vesmírného plavidla k tomu, aby urychlil xenonové palivo na rychlost kolem 145 000 km/h. To je výrazně lepší výkon, než jaký nabízejí běžné chemické vesmírné rakety.
Julie Van Kleeck, vice prezidentka společnosti Aerojet Rocketdyne, která se na vývoji motoru taktéž podílela, k tomu řekla, že tento nový typ motoru zlepší možnosti budoucích průzkumných misí – ať už s lidskou posádkou nebo bez.
Výborně, šup s tím do
Výborně, šup s tím do auta :)))
hehe, myslim ze v aute by to
hehe, myslim ze v aute by to bylo pekne k nicemu 😀
ale i tak je to hezke… 7kW * 48000 hodin = 336MWh energie 🙂 myslim ze ta jejich laborka mela celkem slusny ucet za elektrinu 🙂
Elektřina bude nejspíš
Elektřina bude nejspíš jedna z těch nižších nákladových položek :).
A to jste ještě nevzal v
A to jste ještě nevzal v úvahu účinnost toho motoru:-)
Tak nevím, jak to myslíte,
Tak nevím, jak to myslíte, ale vzal jste v úvahu spolehlivost? Ten motor běžel skoro 50000 hodin bez přestávky. Životnost bude někde kolem 100000 hodin minimálně. Možná to bude ještě třeba ještě o několik řádů víc. Tomu říkám spolehlivost. A né, jako když se vám po 100 hodinách rozbije mixér. 🙂
Myšleno tak, že běžný
Myšleno tak, že běžný iontový motor má účinnost kolem 50 % (spotřebovaný výkon je využit k pohonu pouze z 50%). Tudíž spotřeba elektrické energie je ještě 2x vyšší.
V clanku pisi ze 7kW je
V clanku pisi ze 7kW je vykon motoru, nikoliv prikon ze site..
no dobre, tak ten ucet za
no dobre, tak ten ucet za elektrinu byl jeste vetsi no…
Nu když motor běžel na
Nu když motor běžel na xenonového palivo a spotřeboval ho 870 kg.
Pak mi vysvětlete, proč by měl spotřebovat tolik elektriky co vy píšete? Pro mě výkon motoru byl saturován palivem, dle vás ze zásuvky?
A jak myslite, ze funguje
A jak myslite, ze funguje iontovy motor?
citovano z wiki: „K výhodám iontového pohonu patří to, že jako zdroj energie se nevyužívá chemických reakcí paliva, nýbrž elektrické energie, kterou lze získat ze solárních článků nebo radioizotopového termoelektrického generátoru. Nezvyšuje se tak hmotnost motoru a váha pracovní látky tak tvoří menší část celkové hmotnosti pohonné jednotky.“
Pracovni latka, neboli to xenonove „palivo“, slouzi pro vystrelovani z motoru ve vysoke rychlosti, nikoli ve vysokem mnozstvi jako u bezneho chemickeho motoru a dosahne se tak mnohem vyssiho specifickeho impulsu (coz je takovy ukazatel spotreby pro raketove motory). Stejne jako u klasickeho motoru se vyuziva 3. Newtonova zakona o akci a reakci, ale diky vysoke rychlosti vystrelovanych castic staci mensi mnozstvi paliva. Jak vyplyva z clanku tak (22000/870) staci jedna dvacetipetina paliva pro stejne urychleni, jen to tomu motoru trva mnohem dele nez beznemu chemickemu.
Doufam ze jsem tim zodpovedel vasi prosbu o vysvetleni. Motor je proste limitovan vice faktory (napr. konstrukce) a jeden z nich je elektricky prikon (na zemi to je ze site, ve vesmiru z fotovoltaickych panelu nebo termojaderneho generatoru – preci jen ve vesmiru se elektrina produkuje ponekud hure nez na zemi). Uvazim-li, ze nebezi se 100% ucinnosti, tak musel mit prikon vetsi nez 7kW jak jste spravne podotkl.
A jeste nakonec bych rad zduraznil, ze jsem prvni prispevek psal s trochou sarkazmu a byl myslen hlavne pro zasmani, coz jste asi nepochopil, ale tak nevadi, porad si za nim stojim 🙂
Abych to pochopil:
Vy si
Abych to pochopil:
Vy si stěžujete na účet elektřiny co NASA zaplatí za testování motoru na iontový pohon.
Já v článku čtu:
„Během testu, kdy motor běžel ve vakuové testovací komoře, spotřeboval asi 870 kg xenonového paliva.“
Tedy nebyl napojen na žádnou distribuční síť, a veškerou elektrickou energii si vyrobil sám pomocí 870kg xenonového paliva.
Je hezké, že jste si našel na WIKI jak funguje iontový pohon, ale potřeba přečíst článek a porozumět co je tam napsáno.
Pokud tedy simulovali let ve vakuové komoře a vyrobili si el. energii pomocí 870kg paliva, pak jediné účet co měli, bylo za palivo.
Já si stojím tedy za tím, že provoz za 5 let je stál tolik kolik je stálo 870kg paliva.
Vzhledem k tomu, že tento
Vzhledem k tomu, že tento miničláneček téma iontových motorů zdaleka nevyčerpává a je v některých momentech dokonce zavádějící tak vám doporučuji abyste si o principech fungování iontových motorů taky něco přečetl, třeba na té wikipedii. Jinak budete za ignoranta. Xenon je inertní plyn, ze kterého žádnou elektřinu nevyrobíte. „Spotřeba paliva“ v případě iontových motorů nespočívá v jeho přeměně na elektřinu ale v tom, že se magnetickým polem, mikrovlnami či laserem ionizuje pracovní látka (v tomto případě xenon), které je pak následně dalším magnetickým polem vysoce urychlena a uniká tryskou ven, čímž se vyvolá požadované zrychlení. Samozřejmě nazvat xenon „palivem“ je blbost a publicistický amatérismus, svědčící o tom, že i autor článku, by si mohl doplnit vzdělání. Každopádně váš závěr, že motor „vyrobil“ z xenonu elektřinu je naprosto nesmyslný. Jestli se v případě iontových motorů bude v budoucnosti spotřebovávat nějaké palivo tak to bude jaderné palivo. Už dnes se ve vesmíru pohybuje nebo pohybovalo několik automatických sond využívajících iontový motor. Jako zdroj energie byly v těchto případech použity fotovoltaické články. Ovšem pro let k Marsu s lidskou posádkou to je naprosto nedostatečné. Je nepochybné, že v takovém případě bude jako zdroj energie využit jaderný reaktor.
Myslím, že to popisujete
Myslím, že to popisujete dost přesně. Jenom mi připadá klidně celkem vhodné palivem xenon nazvat. Při spalování v běžném chemickém raketovém motoru jde o to, aby se nějaká hmota urychlila na co největší rychlost a pak byla odvržena. To je klasický princip raketového motoru. Je jedno, jestli k urychlení dojde díky chemické reakci (například v případě kyslíko-vodíkového pohonu je odvrhována v podstatě přehřátá plazma vodní páry), nebo jsou vyvrhovány ionty (opět plazma) inertního plynu ionizovaného elektrostatickým polem a následně urychlené v silném elektromagnetickém (nebo také elektrostatickém) poli.
Takže to mám pánové
Takže to mám pánové chápat, tak, že když testovali spolehlivost celého motoru, a nechalůi to 5 let běžet, tak vynechali spolehlivost zdroje el. energie? Tj. jednu z nejdůležitějších součástí u které je potřeba spolehlivost?
Já bych si pánové typl, byl to test ve vákuové komoře kde palivem byl xenon a zdroj energie radioizotopový termoelektrický generátor. A testovali spolehlivost tohoto motoru.
Takže dostal jsem výpis wiki, jak funguje iontové motor, dostal jsem další „vědecký popis“, ale stále nikdo nepoužil rozum článek vs teorie. Tj. NASA testuje motor NE jeho část a napojíto na distribuční síť?
Stále mám opět otázku, dáte mi tedy informaci co skutečně spochybní můj předpoklad, tedy co se týká samotného napájení motoru byl účet za elektřinu NULA? Nepočítám napájení počítačů, senzorů atd. co to monitorují.
Citace z výše
Citace z výše publikovaného článku: „Iontový motor v principu funguje tak, že využívá energii vyrobenou v solárních článcích vesmírného plavidla k tomu, aby urychlil xenonové palivo na rychlost kolem 145 000 km/h.“ Účet za elektřinu budete mít nula, pokud použijete solární panely (ve vesmíru). Jinak to platíte distributorovi. 🙂
Chápu, že představa, kdy se mění elektromagnetické pole na kinetickou energii je dost neobvyklá, ale jinak tomu býti nemůže (viz termodynamické zákony), ale vezměte si, že podobně nezvyklá metamorfóza se děje i v obyčejné tepelné spirále. Energie elektronů (koná se práce W=UIt) se mění na tepelné fotony. Na první pohled to vypadá jako úplná blbost, ale zkuste se v tom pošťourat. Samotné elektromagnetické pole je také úplná šílenost. Jevy jsou jasné, rovnice jsou také známé, ale zkuste si to nějak představit. Elektromagnetické částice kroužící kolem vodiče s konstantním proudem v kruhových drahách, které se rozpínají rychlostí světla donekonečna, dokud nevypnete proud? A co se s těmi částicemi stane pak? Okamžitě zaniknou, nebo budou zase rychlostí světla vodičem pohlceny? Nejspíš se to elektromagnetické pole bude dál rozpínat do nekonečna ve tvaru jakéhosi dutého šišoidu, jako když kámen hodíte do vody. Kámen dávno padl ke dnu, ale vlny se šíří dál. Takže až to vaše elektromagnetické pole za několik miliónů let (notně zředěné) dosáhne planety s fialovými mužíky, tak oni si to změří a řeknou, hele, Karol si právě zapnul lampičku. Asi si něco přečte.
Když s tím jako první přišel Faraday, tak se mu ctihodní smáli, dokud nepřišel s prvním elektromotorem. http://cs.wikipedia.org/wiki/Michael_Faraday
Tak to by jste si tipl
Tak to by jste si tipl špatně. Za prvé radioizotopové zdroje se používají celá desetiletí a jejich spolehlivost je otestována dostatečně a je v zásadě jedno co pohánějí, jestli robota Curiosity, rádiový maják v pustině nebo iontový motor. Krom toho perspektivní jaderné zdroje pro použití pro pohon kosmických lodí a se teprve vyvíjejí, stávající radioizotopové zdroje jsou příliš nevýkonné aby je bylo možno v této roli využít. Takže vlastně není co testovat. Za druhé radioizotopový zdroj vyjde určitě mnohem dráž než pětiletý účet za dodávku elektřiny pro diskutované testování.
1) ja si na nic nestezuju,
1) ja si na nic nestezuju, ten ucet za elektrinu jsem zminil ze srandy aby si ctenar clanku uvedomil ze takove testovani vubec neni levna zalezitost ackoli ucet za elektrinu hraje jen malou roli.
2) je hezke ze jste si precetl clanek, ale mel byste si jeste zjistit jak funguji iontove motory
3) pokud se vam nelibi wiki (odkaz jsem vam dal abyste nemusel nic hledat), tak skuste treba google, jiste najdete na to tema dost jinych clanku.
4) muzete mi prosim vysvetlit jak z inertniho plynu (nebo nejake jeho slouceniny?) chcete vyrobit elektrinu nebo jiny druh energie/sily, ktera by urychlovala vesmirnou lod? 😀
U iontovych motoru se vazne
U iontovych motoru se vazne uvadi prikon v kW – je to spolu s tahem a specifickym impulsem motoru jeden z nejdulezitejsich parametru. K danemu motoru musite nadimenzovat patricny zdroj el. energie, ktery tech 7kW umi dodat – ve vesmiru se vetsinou pocita s fotovoltaickymi panely -ty maji tu nevyhodu, že jejich vykon klesa se ctvercem vzdalenosti od Slunce (dneska je to vyuzitelne tak ke draze pasu asteroidu mezi Marsem a Jupiterem, dal uz moc ne). Jinak na strankach NASA pisou, že za 43000 hodin provozu motor dodal impuls 30 milionu N*s – kdyz se to vydeli tim casem, tak dostanete prumerny tah motoru 0,2Newtonu – pro sondy, co se toulaji mezi asteroidy to staci, ale pro mise s lidskou posadkou to je stalo celkem malo.
0.2N to nezni jako moc v
0.2N to nezni jako moc v porovnani s tema jednotkama az desitkama MN u beznych motoru 😀
co myslite ze by melo sanci pro lety s posadkou?
Pokud jde o let na Mars, o
Pokud jde o let na Mars, o kterem zejmena Musk casto mluvi, tak zpocatku si vystacime jen s chemickymi raketami. Ale drive nebo pozdeji se zacnou uplatnovat elektrické pohony (nejlogictejsi by to bylo u planetoletu, ktery bude pendlovat mezi obeznou drahou Země a Marsu). Tezko rict, co se nakonec prosadi – ted vypadá celkem slibne technologie VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket). Maji vyzkousenou 200kW jednotku (tah kolem 5N)- chteli by ji otestovat v roce 2015 na ISS. Ale do planetoletu by bylo treba zvysit ten vykon na jednotky megawatt – bude to o to drazsi, protoze bude treba vyvinout vykonejssi zdroj energie, ktery to bude schopen utahnout.
heh, 200kW anebo jednotky MW
heh, 200kW anebo jednotky MW 🙂
no tak to uz vazne bude chtit jaderny reaktor 🙂