KESKUSTELU

Jos nuo Helicon-moottorit kehitetään loppuun ja alettaisiin käyttämään Sukkuloissa niin kuinkahan paljon nopeammin sellasisella pääsee esim. Mars-planeetalle.
Olisiko miehitetty Mars-lento lähempänä todellisuutta?

source: http://www.esa.int/esaCP/SEMVG4WLWFE_Finland_0.html

Mittakaavaa: 100 kW:lla ei saada avaruussukkulaa edes liikahtamaan.

No ei sillä tietysti kiertoradalle mennä, mutta sen jälkeen saadaan vauhtia oikeinkin hyvin. Ainakin kun tarpeeksi kauan pidetään moottoria päällä.

Saisi kyllä, jos tuollainen ionimoottori toimisi avaruudessa kuukausikaupalla. Nykyiselle, parin viikon lennoille suunnitellulla, sukkulalla tuollaisesta ei tosin ole paljoa iloa. Varsinkaan kun sukkulan sähköjärjestelmästä ei tuollaista sähkötehoa saa.

Höh

Eihän ionimoottoreita mihinkään sukkulaan laiteta. Mars-alus on tietenkin oma eri aluksensa, joka kootaan kiertoradalla. Ihan alkeellista perustietoa.

Niin tuollaisen tämänhetkisen ionimoottorin työntövoimahan, vastaa paineeltaan suurinpiirtein, käden päällä olevaa A4-suuruista paperiarkkia.

Odotetaan nyt sitä Mars-alusta ensin. En jaksa uskoa kovinkaan monimutkaiseen kokoamisoperaatioon kiertoradalla. Ehkä miehistö- ja huoltomodulit viedään toisella kantoraketilla ja alkumatkan nopeudenmuutoksista vastaava rakettivaihe toisella. Se on tietysti aivan varmaa, että nykyienlaisilla avaruussukkuloilla ei milloinkaan mennä pois matalalta kiertoradalta. Ne soveltuvat taivaankappaleiden väliseen liikenteeseen yhtä hyvin kuin soutuvene valtameren ylitykseen.

Ionimoottoreita tuskin miehitetyillä lennoilla käytetään. Tekniikka on uutta ja epäluotettavaa verrattuna idioottivarmoihin perinteisiin raketimoottoreihin. Muutenkin ionimoottorin hyöty niin lyhyellä matkalla taitaa olla aika pieni. Aurinkokunnan ulko-osiin tai Merkuriuksen kiertoradalle lennettäessä ionimoottori on paikallaan.

Joo

Kuulin jostain arvion siitä että, kehittyneillä ionimoottoreilla voitaisiin matkustaa ulkoplaneetoille suurinpiirtein samassa ajassa, mitä nykyään kuluu sisäplaneetoille. Tällaiset ionimoottorilla kuuhun -jututhan ovat vain harjoittelua ja moottorin testaamista.

Edelleen kiinnostaa, miten suuri työntövoima saavutetaan jatkuvalla 100 kW:n teholla?

Kun jos voima pysyy samana tyhjiössä, niin nopeus ei pysy vakiona, eli teho perinteisen tehon määritelmän mukaisesti laskettuna kasvaa aritmeettisen sarjan mukaisesti... W=Fs ja P=W/t jne, kun a=F/m jolloin

s=1/2 (F/m) t^2

jos alkunopeus on siis nolla ja lähdetään liikkeelle nollasta, niin moottorin teho ajan funktiona on perinteisten kaavojen mukaan tasaisessa kiihtyvyydessä

P(t) = F * ½ * F/m * t^2 / t

P(t) = F^2 * t / 2 m

Helposti nähdään, että kun voima ja massa ovat vakioita ja t kasvaa, niin myös teho kasvaa...

Miten ihmeessä tuolle härvelille on saatu laskettua tuollainen staattinen teholukema, ja miksi ihmeessä sille ylipäätään ilmoitetaan teho, kun tehoarvolla ei avaruudessa tee juuri mitään?

Höh.

Vaikka minkälainen, riippuu sovelluksesta. Ionimoottorin tapauksessa työntövoima tuskin on kovin iso. En tunne niiden tekniikkaa niin että pystyisin perstuntumalta tempaisemaan sopivat esimerkkilukuarvot.




Tuo on laitteen sähköinen ottoteho. Työntövoimasta se ei sinänsä kerro mitään, eikä sen ole tarkoituskaan, vaan se kertoo minkälaisen teholähteen moottori vaatii. Joku populaaritiedetoimittaja on vain tempaissut tuon lukeman tekstiinsä ja kaikki kansa ihmettelee, että onpas paska vehje. Ei se voi kulkea yli kahta sataa, kun kun minun autossanikin on 100 kW eikä se kulje kuin kahta sataa.

Taitaa polttoaine olla hieman kallista näissä, xenonia niissä käytettiin kai..

Eli argonia käyttää ainakin tämä laite ajoaineena.

Miten tuo eroaa VASMIR-moottorista?

En tiedä mutta tuo uutinen on kyllä melko lailla vailla päätä sekä häntää.

Lainaus englanninkielisestä uutisesta:



Mitä tuo nyt on tarkoittavinaan? Jos polttoainetaloudellisuus on sama, niin eihän tuossa ole mitään järkeä.

Reaktiomoottorin työntövoimaa voi kasvattaa kahdella tavalla: lisäämällä massavirtaa (joka tietenkin kuluttaa ajoaineen loppuun nopeammin) tai kasvattamalla ejektionopeutta (nopeutta, jolla pertikkeleita singotaan tulosuuntaan päin). Tällöin saadaan samalla ajoainemäärällä suurempi liikemäärän muutos, jolloin moottori on ajoaineen kulutuksen kannalta taloudellisempi, ainakin jos taloudellisuus määritellään yhtälönä

Eff = dm / dp eli massan muutos (ajoaineenkulutus) jaettuna liikemäärämuutoksella.

Mistä voi lähettää ESA:n uutistoimitukselle palautetta? Ei oikein löytynyt tuolta sivustolta. Hajottaa tuollaiset uutisoinnit, joissa on epätarkkuuksia ja järjettömyyksiä...

Kyllä tuo pätkä vaikuttaa selkeältä (en ole lukenut koko juttua). Uusi moottori on vain hieman vanhaa isompi, mutta tuottaa moninkertaisen työntövoiman. Se tarkoittaa suurempaa kiihtyvyyttä ja lyhyempää matka-aikaa. Tuo SMART on aika kevyt luotain ja silläkin kesti vuoden päivät mennä Kuuhun. Jokin raskas planeettaluotain vaatii paljon järeämmät moottorit, jos se meinataan saada joskus perille.

Polttoainetalous tarkoittanee tässä tietyn ajoainemäärän polttamisella saavutettavaa nopeudenmuutosta. Se, ja siis huippunopeus, pysyy samana. Kaikki etu tulee kiihdytyksen nopeutumisesta, kun polttoainetta kiihdytetään aikayksikössä enemmän.

No... eipä tuolla sitten huomattavia etuja saavuteta, jos ei oteta vastaavasti lisää polttoainetta mukaan.

Toisin sanottuna on onnistuttu lisäämään massavirtaa. Eli käytännössä Smart ei tällä moottorilla varustettuna olisi päässyt Kuuhun yhtään nopeammin, mutta poltot olisivat voineet kestää lyhyemmän ajan.

Tätä juuri tarkoitan epäselvyydellä. Nyt tuosta uutisesta jää epäselväksi mielestäni se, millä tuo suurempi työntövoima saadaan aikaan - partikkelien lähtönopeuden kasvattamisella vai massavirran kasvattamisella. Jos käytetään vain suurempaa massavirtaa, en ymmärrä mikä tuossa uudessa rakenteessa on niin oleellista... energiankulutus on suurempi, mikä vaatii suuremman (lue: painavamman) virtalähteen, jolloin samalla ajoainemäärällä saavutetaan itse asiassa pienempi liikemäärän muutos kuin kevyemmällä mallilla...