Das soll nicht rhetorisch klingen, aber wenn ein Ionenmotor verwendet würde, würde er bei 1 Meile pro Stunde starten und dann würde die Geschwindigkeit exponentiell ansteigen. Wäre es also theoretisch nicht möglich, sich von der Schwerkraft der Erde zu befreien?
Ionentriebwerke erzeugen weit weniger Schub als ihr Gewicht auf der Erde. Dies bedeutet, dass die Abwärtsbeschleunigung der Schwerkraft von der Erdoberfläche aus viel größer ist als die Aufwärtsbeschleunigung, die vom Ionenmotor erzeugt wird, sodass er sich nicht lösen würde.
Wenn eine andere Methode (z. B. ein chemischer Raketentriebwerksverstärker) verwendet wird, um Ihr Ionentriebwerk in eine stabile Erdumlaufbahn zu bringen, dann ja, Sie können der Schwerkraft der Erde entkommen, aber nicht bei 1 mph.
Sie müssen darüber nachdenken, wie stark etwas gedrückt wird, nicht wie viel Geschwindigkeit hinzugefügt wird. Wenn ein Motor eine Rakete nicht stark genug antreibt, was als Schub bezeichnet wird, kann er die Kraft, die an der Rakete zieht, die Schwerkraft, nicht überwinden. Je größer die gesamte Rakete im Vergleich zum Motor ist, desto mehr Schub wird benötigt, um sie zu bewegen. Ingenieure sprechen also über das Verhältnis von Schub zu Gewicht einer Rakete und schreiben normalerweise dieses T / W. Um die Rakete nach oben zu bewegen, muss T/W größer als 1 sein.
Der NEXT-Ionen-Motor hat einen Schub von 236 Millinewton, und ein Newton ist die Kraft, die benötigt wird, um 1 kg in 1 Sekunde um 1 Meter pro Sekunde zu beschleunigen. Da ein Ionentriebwerk viel mehr als 236 Gramm wiegt, kann es nicht einmal sich selbst in den Weltraum heben. Die Feststoffraketen-Booster des Space Shuttles haben eine Schubkraft von jeweils 12 Millionen Newton.
Der Grund, warum Ionentriebwerke im Weltraum so gut funktionieren, ist, dass sich das Raumschiff beim Einschalten bereits in der Umlaufbahn bewegt, also nicht mehr auf den Boden fallen kann und sich außerhalb der Atmosphäre befindet keine Reibung, die es verlangsamt. In dieser Situation überwältigt nichts mehr, obwohl das Triebwerk nur einen winzigen Schub ausübt, sodass es sich langsam summiert und das Raumschiff beschleunigt. Da Ionentriebwerke äußerst effizient mit Treibstoff umgehen und es Jahre dauert, bis eine Weltraumsonde an Orte geht, sodass genügend Zeit bleibt, um die Beschleunigung zu summieren, sind sie sehr gut für Schiffe, die sehr weit fliegen müssen.
Kim Halter
Kim Halter
Uwe