Euroopa Kosmoseagentuur on teatanud esimesest katsest rambiidioonmootoriga, milles kasutati kütusena ümbritsevast atmosfäärist pärit õhku. Agentuuri ametlikul veebisaidil avaldatud pressiteates öeldakse, et tulevikus saab selliseid mootoreid kasutada väikestes satelliitides, mis võimaldab neil töötada peaaegu piiramatu aja orbiidil, mille kõrgus on 200 kilomeetrit või vähem.
Ioonmootorid põhinevad gaasiosakeste ioniseerimise ja nende kiirenduse põhimõttel, kasutades elektrostaatilist välja. Projekteerimisomaduste tõttu kiirendatakse sellistes mootorites gaasiosakesi palju suurema kiiruseni kui keemiamootorites. Ioonmootorid on võimelised tekitama palju suuremat eriimpulssi ja näitavad väiksemat kütusekulu, kuid neil on üks oluline puudus - nad loovad tavapäraste keemiamootoritega võrreldes erakordselt väikese tõukejõu. Sellepärast kasutatakse ioonmootoreid praegu praktikas harva. Nende hiljutiste näidete hulka kuuluvad võib-olla kosmoseaparaat Dawn, mis tiirleb praegu kääbusplaneedil Ceres, ja BepiColombo missioon Merkuuri uurimiseks, mis algab 2018. aasta lõpus.
Rakettõhu ioonmootori skeem.
Tänapäeval kasutatav ioontraktorite standardkonfiguratsioon eeldab kütuse tarnimist, milleks on tavaliselt ksenoongaas. Kuid on olemas ka rakett-ioonmootorite kontseptsioon, mida reaalsetes kosmosemissioonides pole kunagi kasutatud. Tavapärastest ioonmootoritest erineb see selle poolest, et kütuseallikaks pole piiratud gaasivarustus, mis tuleb enne käivitamist paaki laadida, vaid otse Maa atmosfäärist või muust atmosfäärist pärit õhust.
Teoreetiliselt võib sellise mootoriga varustatud väike kosmoselaev olla peaaegu igavesti madalal orbiidil, kui selle kõrgus on 150 kilomeetrit. Sellisel juhul kompenseeritakse atmosfääriline pidurdamine mootori tõukejõuga, mis sellest õhust õhku tõmbab.
2009. aastal käivitas Euroopa Kosmoseagentuur satelliidi GOCE, mis on tänu ksenoonivarustusega alati sisse lülitatavale ioonmootorile olnud peaaegu viis aastat orbiidil 255 kilomeetrit. Katse tulemusel otsustas ESA alustada sarnaste madala orbiidi orbiidil olevate satelliitide jaoks ramjet-ioonmootori kontseptsiooni väljatöötamist.
Gaasiproovide paigaldus.
Reklaamvideo:
Ioonmootori katse ksenooniga kütusena.
Prototüüpi testiti vaakumkambris. Algselt lisati paigaldusse kiirendatud ksenoon. Katse teise osa osana juhiti gaasi sisselaskesüsteemi hapniku ja lämmastiku segu, mis jäljendas atmosfääri koostist 200 kilomeetri kõrgusel. Testi viimases osas kasutasid insenerid süsteemi töötamist põhirežiimis puhta õhu seguga.
Ioonmootori katse õhuga kui kütusena.
Nikolai Khizhnyak