Was ist die Leistung von Ionentriebwerken in tatsächlich eingesetzten Raumfahrzeugen?

Dawn und Deep Space 1 verwenden beide den NSTAR-Ionenmotor – ich habe meine Statistiken aus einer Mischung von Quellen, daher kann es kleine Unterschiede zwischen den Motoren geben, die auf den beiden Raumschiffen verwendet werden, aber sie scheinen ziemlich ähnlich zu sein.

• Dawn verfügt über 3 redundante NSTAR-Triebwerke (nicht zur gemeinsamen Verwendung vorgesehen); DS1 hat 1.
• Die Thruster-Masse beträgt 8,2 kg, die Leistungsverarbeitungseinheit und die Steuereinheit bringen es auf insgesamt ~ 25,5 kg
• Xenon-Kraftstoff, 425 kg bei Dawn, 82 kg bei DS1
• 2100-2300 Watt bei voller Leistung
• ISP 3100s mit voller Leistung
• 90mN bei voller Leistung

Das Triebwerk von DS1 fiel nach einigen Minuten aufgrund von Schmutz auf den Ionengittern aus, wurde aber schließlich neu gestartet. Das im Oktober 1998 gestartete Triebwerk lief 1800 Stunden lang mit 34 Neustarts bis April 1999 für seine Hauptmission. Seine Mission wurde verlängert und das Triebwerk lief insgesamt etwa 10.000 Stunden , bevor es Ende 2001 abgeschaltet wurde.

Bis zum Jahr 2010 hatte Dawn seine Triebwerke für ~15000 kumulative Beschleunigungsstunden abgefeuert und 4,3 km/s Delta-v geschafft, eine durchschnittliche Beschleunigung von etwa 8 Mikro-g in diesem Zeitraum, wenn ich richtig gerechnet habe.

Japans Hayabusa 2 ist ionengetrieben, aber es fiel mir schwerer, Statistiken zu finden:

• 4 Triebwerke
• Xenon-Kraftstoff (Hayabusa 1 trug 65 kg)
• ISP 2800s
• 1000 Watt?
• Jeweils 28mN Schub? (Eine andere Quelle sagt jeweils 10 mN?)

XIPS-Einheiten von Hughes/Boeing/L-3 Communications Electron Technologies fliegen auf einer großen Anzahl von Kommunikationssatelliten der Serien Boeing 601 und 702. Ich kann keine Massenzahlen für sie finden, aber sie sind ziemlich kompakt und liegen wahrscheinlich in einer ähnlichen Größenordnung wie die anderen aufgeführten. In dieser Rolle werden sie regelmäßig für bis zu 30 Minuten (702) oder 5 Stunden (601) pro Tag für die orbitale Positionserhaltung abgefeuert.

• Serie 601: 500 Watt, ISP 2568s, 18 mN Schub, 13 cm Raster
• 702-Serie: 4500 Watt, ISP 3500s, 165 mN Schub, 25 cm Raster (14 Satelliten, 56 Triebwerke in Betrieb ab 2007?)

Das Hall-Effekt-Triebwerk Aerojet BPT-4000 wird auf einem Kommunikationssatelliten der AEHF der USAF verwendet – 3 davon scheinen derzeit in Betrieb zu sein.

• Die Thruster-Masse beträgt 7,5 kg
• Xenon-Kraftstoff
• 4500 Watt
• Internetanbieter der 1950er Jahre
• 270mN

Andere Hall-Effekt-Triebwerke wurden verwendet (z. B. bei SMART-1 und TacSat-2 , die nicht mehr in Betrieb sind). Snecma PPS-1350G von SMART-1:

• 5,3 kg Triebwerk (einschließlich Xenon-Flusssteuerungssysteme), 29 kg (komplettes Antriebssystem)
• Xenon-Kraftstoff, 82 kg
• 1200 Watt
• ISP 1640s
• 68 mN Schub (Triebwerk mit 88 mN bei 1500 Watt)
• 5000 Stunden in Betrieb

Andere Hall-Triebwerke des russischen OKB Fakel reichen von 350-5000 Watt, 1100-1750 Sekunden ISP und 20-300 mN Schub.