Ana Sayfa Bilim İyon Motorları Uzay Araçlarını Nasıl Hareket Ettiriyor

İyon Motorları Uzay Araçlarını Nasıl Hareket Ettiriyor

İyon itki çalışmaları 1950’lerde başladı ve roket itkisi için ilk iyon motorlarını NASA’nın Glenn Araştırma Merkezi üretti. Bu sistemde elektronlar bir katot tüpü aracılığıyla iticiye sokuluyor. Yapıları itibariyle eksi yüklü olan elektronlar güçlü elektromıknastıslar tarafından çekildikleri deşarj odasında yakıtla temas ediyor. Yakıt olarak genelde soy gaz ksenon kullanılıyor. Serbest bir elektron, yakıtın nötr atomlarından birine çarpınca ksenon iki eksi elektron ve bir pozitif iyon oluşturacak biçimde parçalanıyor.

ksenon

Ardından iyonlar binlerce eşmerkezli (koaksiyel) açıklığa sahip birer elektrot olan iyon optiklerine girmeye zorlanıyor. Çıkışa yakın uç eksi, rokete yakın uçsa artı yüklü oluyor. Artı yüklü iyonlar açıklığın ucundaki eksi yüke doğru akıyor,sıkışıyor ve bir iyon akışı oluşturuyor. Bu iyon akışı da iticinin bir ucundan dışarı çıkarak,roketi itecek kuvveti meydana getiriyor.

Sistemin ne artı ne de eksi olmasını sağlamak için, adına nötralizör denen bir katot tüpü, iyon akışına eksi yüklü elektronlar karıştırıyor. Bunlar artı yüklü iyonlarla karışarak tüm süreci dengeliyor ve böylece egzoz yüksüz oluyor. İyon motorlarının ana faydası, roketleri kimyasal güçlü roketlere kıyasla çok daha hızlı itebilmeleri. Artık emekliye ayrılan Uzay Mekiği’nin azami hızı saatte 28.000 km idi ama bir iyon iticisi, roketi saatte 322.000 kilometre hıza çıkarabiliyor.

Ne yazık ki bu teknolojinin dezavantajı,iyon itkisinin oluşturduğu itki miktarının çok küçük olması. Bir iyon motoru ancak 0,5 Newton kuvvet üretebiliyor. Bu da avucunuzda on tane 50 kuruşluk para tutmaya eşdeğer. Bu yüzden hızlanma aşırı yavaş gerçekleşiyor ama çok uzun süre devam edebiliyor. İyon motorlarının iki büyük avantajı, uzun ömürlü olmaları ve roketleri şimdiye dek hiç olmadığı kadar hızlandırabilmeleri.

NASA’nın Evrimsel Ksenon İticisi (NEXT) dünyanın en gelişmiş iticilerinden biri. NEXT, bu birimlerin ne kadar enerji sağlayabileceğine yönelik bir testte tam 48.000 saat (5,5 yıldan uzun süre) hiç kesintisiz çalıştı.

Deney sırasında NEXT yalnızca 870 kg yakıt tüketti ki bu da geleneksel bir iticinin yakıt tüketiminin onda birinden az (geleneksel itici bunun için 10.000 kg yakıt harcayacaktı.)
Ağırlıktan elde edilen tasarruf daha küçük uzay araçlarının daha büyük araçların görevlerini üstlenmesini ve eskisinden çok daha uzun süre görev yapabilmesini sağlayacak.

İyon İtici Nasıl Çalışıyor?

  1. Katot Tüpü: Sistemin giriş noktasındaki tüp, eksi yüklü elektronları ateşliyor.
  2. Yakıt Enjeksiyonu: Genelde ksenon gazı, inert, renksiz ve nötr olduğu için tercih ediliyor. Gaz buradan sisteme pompalanıyor.
  3. Manyetik Alan: Atomları ve elektronları birbirine yaklaştırıp çarpışma potansiyelini artırmak için bir elektromanyetik alan yaratılıyor.
  4. Çarpışmalar: Elektronlarla atomlar çarpışınca ksenon atomları iki adet eksi yüklü elektron ve bir adet artı yüklü iyon oluşturacak biçimde parçalanıyor.
  5. Plazma: Artı ve eksi yüklü atomların toplamı sıfır olunca plazma oluşuyor.
  6. Hızlandırıcı Izgara: Bir ucu eksi yüklü çok sayıda açıklık var. Hızını artırmak için elektromanyetik olarak yüklenmiş artı iyonlar bu tarafa hareket ediyor.
  7. İyon Akışı: İyonlar sıkıştırılıp hızlandırılarak aşırı hızlı iyon akışları oluşturuluyor. Bu da roket için itki sağlıyor.
  8. Katot Tüpü Nötralizörü: Bu tüp eksi yüklü elektron ateşleyerek dışarı atılan artı yüklü iyonları dengeliyor.
arıcılık malzemeleri
Erencan Durmaz
Erencan Durmaz
Ben Eren, meraklı, araştırmacı, yazmayı seven bir kardeşinizim. Bildiklerimi ya da öğrendiklerimi paylaşmayı seviyorum ve eğleniyorum umarım sizlerde sever ve eğlenirsiniz. Meraklı ve bilgiyle kalın :)

1 Yorum

  1. “ Kısaca; daha önce yapılan tüm araştırma ve gerçekleşmeler de istenilen itki kuvveti, ivme, çalışma ortamı çeşitliliği (DÜNYA-UZAY) sağlanamamıştır.
    Bu güne kadar yapılan ve uygulanan sistemler de, ileriye dönük hedefler için yeterli kuvveti üretmek için uygun değildir. Yardımcı maddelere (Plazma ve iyonize olacak gaz veya sıvı gibi) ihtiyaç duymaları farklı bir yöntem ve tasarımı gerektirmektedir.”
    Yeni elektriksel itki tanımı:
    “yeni elektriksel itki; roket etkisi yapacak, katı-sıvı-gaz gibi yakıt kullanılmayan, iyonize veya başka hale dönüşecek yardımcı maddeler kullanmadan sadece elektrik enerjisini kullanarak dünya ve dünya dışı uzay ortamında çalışabilen itki sistemi”

Düşünceleriniz Nedir?

Lütfen yorumunuzu buraya yazınız.
Lütfen isminizi buraya yazını.

robotzade Yazar Ol arıcılık malzemeleri

Yeni Yazılar

Çelik Doğalgaz Hatlarında Yapılan Operasyonlar

Artan nüfus ve gelişen teknolojiyle birlikte altyapı çalışmaları hız kazanmakta, şehir şebekeleri yenilenmekte, tadilatlar, operasyonlar yapılmaktadır. Doğalgaz altyapısına bakacak olursak 20 bar - 4...

Mühendislikte Sektörel Uzmanlık

4. sınıfın sonları, hocalarımızla kaynaşma sağlanmış. Genel muhabbet havasında geçen dersimizde şu soru geldi. "Hocam çok zor bir eğitim sürecinden geçtik. Diğer fakülteler ve...

Jet Motoru Çalışma Prensibi

Bu yazımda "jet motoru nasıl çalışır?" sorusunu cevaplandıracağım. Jet Motoru, bilindiği gibi yolcu uçakları, nakliye uçakları gibi devasa büyüklükteki uçaklar, süpersonik hızlara ulaşan savaş...

Zülfü Livaneli Serenad Kitap Özeti

Yeni kitap özetim Serenad kitap özeti hakkında olacak. Zülfü Livaneli’nin yazmış olduğu Seranad adlı bu roman, Maximillian Wagner adındaki hukuk profesörünün, kurtuluş için bir zamanlar kaçtığı...

Mühendislik Maaşları

Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ne İş Yapar

Doğa, insanoğluna sınırsız kaynaklar sunmaktadır. Bu nedenle de doğanın dilinden anlayacak, işleyecek donanımlı elemanlara ihtiyaç duyulmaktadır. Doğanın sınırsız kaynaklarını işlemek açısından ise ağaç işleri...

Eczacılık Maaşları

Bu yazımda eczacılık maaşları hakkında bir takım bilgiler vereceğim. Eczacı deyince sadece dükkan sahibi olanlar akla gelmemelidir. Çünkü devlet kurum ve kuruluşlarında ilaç dağıtım...

Ziraat Mühendisliği Maaşları

Bu yazımızda sizlere ziraat mühendisliği maaşları ve ziraat mühendisliği hakkında bilgiler vereceğiz. Ziraat mühendisliği, tarla ve bahçe bitkileri üretimi, büyük ve küçükbaş hayvan yetiştiriciliği...

Makine Mühendisliği Maaşları

Yazımda internetten araştırmalar sonucu elde ettiğim makine mühendisliği maaşları hakkındaki bir takım verileri sizler ile paylaşacağım. Yorum kısmından gerçekten bu sektörde olan arkadaşlarda fikirlerini...