An ion thruster is a form of electric propulsion used for spacecraft propulsion. It creates thrust by accelerating ions with electricity. The term refers strictly to gridded electrostatic ion thrusters, but may more loosely be applied to all electric propulsion systems that accelerate plasma, since plasma consists of ions. Ion thrusters have an input power spanning 1–7 kW, exhaust velocity 20–50 km/s, thrust 25–250 millinewtons and efficiency 65–80%.

Property Value
dbo:abstract
  • An ion thruster is a form of electric propulsion used for spacecraft propulsion. It creates thrust by accelerating ions with electricity. The term refers strictly to gridded electrostatic ion thrusters, but may more loosely be applied to all electric propulsion systems that accelerate plasma, since plasma consists of ions. Ion thrusters are categorized by how they accelerate the ions, using either electrostatic or electromagnetic force. Electrostatic thrusters use the Coulomb force and accelerate the ions in the direction of the electric field. Electromagnetic thrusters use the Lorentz force. In either case, when an ion passes through an electrostatic grid engine, the potential difference of the electric field converts to the ion's kinetic energy. Ion thrusters have an input power spanning 1–7 kW, exhaust velocity 20–50 km/s, thrust 25–250 millinewtons and efficiency 65–80%. The Deep Space 1 spacecraft, powered by an ion thruster, changed velocity by 4300 m/s while consuming less than 74 kilograms of xenon. The Dawn spacecraft broke the record, reaching 10,000 m/s. Applications include control of the orientation and position of orbiting satellites (some satellites have dozens of low-power ion thrusters) and use as a main propulsion engine for low-mass robotic space vehicles (for example Deep Space 1 and Dawn). The ion thruster is not the most promising type of electrically powered spacecraft propulsion (although the most successful in practice). An ion drive would require two days to accelerate a car to highway speed. The technical characteristics, especially thrust, are considerably inferior to the prototypes described in literature, technical capabilities are limited by the space charge created by ions. This limits the thrust density (force per cross-sectional area of the engine). Ion thrusters create small thrust levels (the thrust of Deep Space 1 is approximately equal to the weight of one sheet of paper) compared to conventional chemical rockets, but achieve high specific impulse, or propellant mass efficiency, by accelerating the exhaust to high speed. The power imparted to the exhaust increases with the square of exhaust velocity while thrust increase is linear. Conversely, chemical rockets provide high thrust, but are limited in total impulse by the small amount of energy that can be stored chemically in the propellants. Given the practical weight of suitable power sources, the acceleration from an ion thruster is frequently less than one thousandth of standard gravity. However, since they operate as electric (or electrostatic) motors, they convert a greater fraction of input power into kinetic exhaust power. Chemical rockets operate as heat engines, and Carnot's theorem limits the exhaust velocity. Ion thrust engines are practical only in the vacuum of space and cannot take vehicles through the atmosphere because ion engines do not work in the presence of ions outside the engine. Spacecraft rely on conventional chemical rockets to initially reach orbit. (en)
  • 25بك المحتوى هنا ينقصه الاستشهاد بمصادر. يرجى إيراد مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (مارس 2016) محرك أيوني هو نوع المحركات الخاصة التي تستخدم في تحريك المسابير الفضائية وتعديل مسارات الأقمار الاصطناعية. المحرك يعمل بطريقة حزم أيونات تندفع بواسطة حقل كهربائي قوي ومن ثم تخرج بقوة دفع أيوني مما يجعل المسبار الفضائي يتحرك في الاتجاه المضاد . ومع ان الجهد المستخدم منخفض بسبب محدودية الطاقة الكهربائية في المسابير الفضائية والاقمار الاصطناعية إلا ان هذه المحركات تنتج قوة دفع عالية (Specific impulse) إذ تتحرك الأيونات بسرعات عالية جدا في المجال الكهربائي المسلط عليها ولها في نفس الوقت كتلة ولو بسيطة . قوة دفعها قليلة إذا ما قورنت بالدفع الصاروخي الاشتعالي ؛ ففي الدفع الصاروخي الاشتعالي تكون كمية الوقود عظيمة جدا في حين سرعات الحبيبات الساخنة تكون نسبيا قليلة (الدفع = حاصل ضرب كتلة الغاز في سرعته ) . لذلك تستخدم مثل هذه المحركات في الفضاء لتعديل مسارات الأقمار ، وهي تعمل لفترة طويله وكمياتها قليلة لا تشكل مشكلة وزنية فتكون سهلة لحملها في قمر صناعي . ذلك بخلاف محركات الصواريخ الاشتعالية ( تعمل بالاحتراق كيميائي ) التي تكون لازمة لإطلاق صاروخ ثقيل بحمولته ورفعه عن سطح الأرض . المحركات الأيونية تعمل بغاز زينون وهو نوع من الغازات النبيلة وله كتلة كبيرة. (ar)
  • Ein Ionenantrieb bzw. Ionentriebwerk ist ein Antrieb für Raumfahrzeuge, bei dem nach dem Rückstoßprinzip der Ausstoß eines (neutralisierten) Ionenstrahls zur Fortbewegung genutzt wird. Es werden auch je nach Energiequelle die Begriffe solar-elektrischer Antrieb (engl. Solar Electric Propulsion, SEP) und nuklear-elektrischer Antrieb (engl. Nuclear Electric Propulsion, NEP) verwendet. Ionentriebwerke haben zwar für einen Raketenstart direkt von der Erde einen zu geringen Schub, verbrauchen aber gegenüber dem chemischen Antrieb weniger Stützmasse. Daher sind sie als Sekundärtriebwerk im Dauerbetrieb prädestiniert, insbesondere für die langen, möglichst energiesparenden Flugbahnen interplanetarer Sonden. Gegenwärtig erreichen sie Leistungen bis in den Kilowatt-Bereich. (de)
  • Un propulsor iónico o motor iónico es un tipo de propulsión espacial que utiliza un haz de iones (moléculas o átomos con carga eléctrica) para la propulsión. El método preciso para acelerar los iones puede variar, pero todos los diseños usan la ventaja de la relación carga-masa de los iones para acelerarlos a velocidades muy altas utilizando un campo eléctrico. Gracias a esto, los propulsores iónicos pueden alcanzar un impulso específico alto, reduciendo la cantidad de masa necesaria, pero incrementando la cantidad de potencia necesaria comparada con los cohetes convencionales. Los motores iónicos pueden desarrollar un orden de magnitud mayor de eficacia de combustible que los motores de cohete de combustible líquido, pero restringidos a aceleraciones muy bajas por la relación potencia-masa de los sistemas disponibles. El principio del propulsor iónico data de los conceptos desarrollados por el físico Hermann Oberth y su obra publicada en 1929, Die Rakete zu den Planetenräumen. El primer tipo de motor iónico, conocido como propulsor iónico de tipo Kaufman, se desarrolló en los años 1960 por Harold R. Kaufman, trabajando para la NASA y basados en el Duoplasmatrón. (es)
  • Un moteur ionique est un moteur qui produit sa force de propulsion en acclérant des ions à très haute vitesse. Son principe a imaginé au début du XXe siècle et il est employé au début du XXIe siècle pour le vol spatial. (fr)
  • Un propulsore ionico è un tipo di propulsione elettrica usata per la propulsione spaziale, in grado di creare una spinta a partire dall'accelerazione degli ioni. I propulsori ionici si differenziano dal modo in cui accelerano gli ioni, usando forze elettrostatiche o elettromagnetiche. I propulsori di tipo elettrostatico utilizzano la forza di Coulomb, accelerando quindi gli ioni nella direzione del campo elettrico, mentre quelli elettromagnetici sfruttano la forza di Lorentz. La spinta creata nei propulsori ionici è molto piccola in confronto ai razzi chimici convenzionali, ma si ottiene un impulso specifico, o efficienza propulsiva, molto elevata. A causa delle loro necessità energetiche relativamente elevate, data la potenza specifica delle fonti energetiche, i propulsori ionici sono considerati convenienti solamente per applicazioni di propulsione spaziale. (it)
  • Een ionenmotor is een raketmotor die zijn voortstuwingskracht produceert door ionen met hoge snelheid af te stoten. Hoewel het grote publiek de ionenmotor hooguit zal associëren met sciencefictionseries zoals Star Trek, bestaat de ionenmotor wel degelijk. Het principe is aan het begin van de 20e eeuw bedacht door Hermann Oberth, en wordt sinds een aantal jaren in de ruimtevaart toegepast. (nl)
  • イオンエンジン (Ion engine) は、電気推進とよばれる方式を採用したロケットエンジンの一種で、マイクロ波を使って生成したプラズマ状イオンを静電場で加速・噴射することで推力を得る。イオン推進、イオンロケット、イオンスラスタなどともいう。最大推力は小さいが、比較的少ない燃料で長時間動作させられる特徴をもち、打ち上げられた後の人工衛星や宇宙探査機の軌道制御に用いられることが多い。 以前は実証試験として搭載される例が多かったが、近年では、従来のヒドラジン系推進器に替わる標準装備となりつつある。比推力が化学ロケットよりも格段に高いため、静止衛星の長寿命化に貢献している。 (ja)
  • Silnik jonowy (ang. ion engine, ion propulsion system) – rodzaj silnika rakietowego, w którym czynnikiem nośnym są jony rozpędzane w wyniku oddziaływania elektromagnetycznego. Był on najwydajniejszym z silników używanych (na rok 2003) w przestrzeni kosmicznej; jego impuls właściwy jest około 10 razy większy niż powszechnie stosowanych chemicznych silników rakietowych. Prace nad silnikiem rozpoczęto w latach 50. XX wieku. Pierwsze wersje wykorzystywały do napędu pary rtęci (Hg). Obecnie powszechnie wykorzystywany jest gaz szlachetny ksenon. Energia wyrzucająca gaz z silnika pochodzi z zewnętrznego źródła (najczęściej z baterii słonecznych). Najpierw atomy ksenonu pozbawiane są ładunku ujemnego – zostają przekształcone w jony dodatnie. Następnie są rozpędzane pod wpływem pola elektrycznego lub magnetycznego osiągając prędkość nawet do 36 km/s. Duża prędkość wyrzucanego czynnika daje dużą siłę ciągu przypadającą na jednostkę masy wyrzucanej substancji. Jednak ze względu na małą moc układu zasilającego masa wyrzucanego czynnika nie jest duża, zmniejszając przez to siłę ciągu rakiety. Statek wyposażony w taki silnik porusza się z małym przyspieszeniem. (pl)
  • Propulsor de Íons é um dos diversos tipos de propulsão espacial, que utiliza feixes de luz à base de energia elétrica. Especificamente, esta propulsão de energia deve ser de base nuclear, pois a força de impulsão é muito forte. A introdução desse método só pode ser feita com um jato de energia elétrica, que dá uma força de repulsão maior. Portanto, esse método se baseia num reator nuclear onde toda a energia nuclear será expelida intensamente. (pt)
  • Ионный двигатель — тип электрического ракетного двигателя, принцип работы которого основан на создании реактивной тяги на базе ионизированного газа, разогнанного до высоких скоростей в электрическом поле. Технические характеристики ионного двигателя: потребляемая мощность 1—7 кВт, скорость истечения ионов 20—50 км/с, тяга 20—250 мН, КПД 60—80 %, время непрерывной работы более трёх лет. Рабочим телом, как правило, является ионизированный инертный газ (аргон, ксенон и т. п.), но иногда и ртуть. Достоинством этого типа двигателей является малый расход топлива и продолжительное время функционирования (максимальный срок непрерывной работы самых современных образцов ионных двигателей составляет более трёх лет). Недостатком ионного двигателя является ничтожная по сравнению с химическими двигателями тяга. По сравнению с двигателями с ускорением в магнитном слое ионный двигатель обладает большим энергопотреблением при равном уровне тяги. Ионные двигатели используют повышенные напряжения, обладают более сложной схемой и конструкцией, что усложняет решение задачи обеспечения высокой надёжности и электрической прочности двигателя. Сфера применения: управление ориентацией и положением на орбите искусственных спутников Земли (некоторые спутники оснащены десятками маломощных ионных двигателей) и использование в качестве главного тягового двигателя небольших автоматических космических станций. Ионному двигателю в настоящее время принадлежит рекорд негравитационного ускорения космического аппарата в космосе — Deep Space 1 смог увеличить скорость аппарата массой около 370 кг на 4,3 км/с, израсходовав 74 кг ксенона. (ru)
  • 離子推力器又稱离子推进器、離子發動機,其原理是先將氣體電離,然後用電場力將帶電的離子加速後噴出,以其反作用力推動火箭。這是目前已實用化的火箭技術中,最為經濟的一種,因為只要調整電場強度,就可以調整推力,由於比衝(specific impulse)遠大於現有的其它推進技術,因此只需要少量的推進劑就可以達到很高的終端速度,而既然太空船本身不需要攜帶太多燃料,總重量大幅減少後就可以使用較小而經濟的運載火箭,節省下來的燃料更是可觀。 缺點是它的推力很小,目前的離子推進系統只能吹得動一張紙,無法使太空船脫離地表,而且即使在太空中也需要很長的時間進行加速。离子推力器目前只能应用于真空的环境中。在经过很长时间的持续推进后,将会获得比化学推进快很多的速度,这使得离子推力器被用在远距离的航行中。 (zh)
dbo:thumbnail
dbo:wikiPageExternalLink
dbo:wikiPageID
  • 37839 (xsd:integer)
dbo:wikiPageRevisionID
  • 744960373 (xsd:integer)
dbp:align
  • right
dbp:alt
  • Discharge Chamber
  • Thruster components
dbp:caption
  • (Discharge chamber)
  • (Thruster components)
dbp:captionAlign
  • center
dbp:footer
  • Microwave Electrothermal Thruster.
dbp:headerAlign
  • center
dbp:height
  • 629 (xsd:integer)
  • 1297 (xsd:integer)
dbp:image
  • MET Sketch 1.jpg
  • MET Sketch 2.jpg
dbp:totalWidth
  • 400 (xsd:integer)
dbp:width
  • 1221 (xsd:integer)
  • 1233 (xsd:integer)
dct:subject
http://purl.org/linguistics/gold/hypernym
rdf:type
rdfs:comment
  • Un moteur ionique est un moteur qui produit sa force de propulsion en acclérant des ions à très haute vitesse. Son principe a imaginé au début du XXe siècle et il est employé au début du XXIe siècle pour le vol spatial. (fr)
  • Een ionenmotor is een raketmotor die zijn voortstuwingskracht produceert door ionen met hoge snelheid af te stoten. Hoewel het grote publiek de ionenmotor hooguit zal associëren met sciencefictionseries zoals Star Trek, bestaat de ionenmotor wel degelijk. Het principe is aan het begin van de 20e eeuw bedacht door Hermann Oberth, en wordt sinds een aantal jaren in de ruimtevaart toegepast. (nl)
  • イオンエンジン (Ion engine) は、電気推進とよばれる方式を採用したロケットエンジンの一種で、マイクロ波を使って生成したプラズマ状イオンを静電場で加速・噴射することで推力を得る。イオン推進、イオンロケット、イオンスラスタなどともいう。最大推力は小さいが、比較的少ない燃料で長時間動作させられる特徴をもち、打ち上げられた後の人工衛星や宇宙探査機の軌道制御に用いられることが多い。 以前は実証試験として搭載される例が多かったが、近年では、従来のヒドラジン系推進器に替わる標準装備となりつつある。比推力が化学ロケットよりも格段に高いため、静止衛星の長寿命化に貢献している。 (ja)
  • Propulsor de Íons é um dos diversos tipos de propulsão espacial, que utiliza feixes de luz à base de energia elétrica. Especificamente, esta propulsão de energia deve ser de base nuclear, pois a força de impulsão é muito forte. A introdução desse método só pode ser feita com um jato de energia elétrica, que dá uma força de repulsão maior. Portanto, esse método se baseia num reator nuclear onde toda a energia nuclear será expelida intensamente. (pt)
  • 離子推力器又稱离子推进器、離子發動機,其原理是先將氣體電離,然後用電場力將帶電的離子加速後噴出,以其反作用力推動火箭。這是目前已實用化的火箭技術中,最為經濟的一種,因為只要調整電場強度,就可以調整推力,由於比衝(specific impulse)遠大於現有的其它推進技術,因此只需要少量的推進劑就可以達到很高的終端速度,而既然太空船本身不需要攜帶太多燃料,總重量大幅減少後就可以使用較小而經濟的運載火箭,節省下來的燃料更是可觀。 缺點是它的推力很小,目前的離子推進系統只能吹得動一張紙,無法使太空船脫離地表,而且即使在太空中也需要很長的時間進行加速。离子推力器目前只能应用于真空的环境中。在经过很长时间的持续推进后,将会获得比化学推进快很多的速度,这使得离子推力器被用在远距离的航行中。 (zh)
  • An ion thruster is a form of electric propulsion used for spacecraft propulsion. It creates thrust by accelerating ions with electricity. The term refers strictly to gridded electrostatic ion thrusters, but may more loosely be applied to all electric propulsion systems that accelerate plasma, since plasma consists of ions. Ion thrusters have an input power spanning 1–7 kW, exhaust velocity 20–50 km/s, thrust 25–250 millinewtons and efficiency 65–80%. (en)
  • 25بك المحتوى هنا ينقصه الاستشهاد بمصادر. يرجى إيراد مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (مارس 2016) محرك أيوني هو نوع المحركات الخاصة التي تستخدم في تحريك المسابير الفضائية وتعديل مسارات الأقمار الاصطناعية. المحرك يعمل بطريقة حزم أيونات تندفع بواسطة حقل كهربائي قوي ومن ثم تخرج بقوة دفع أيوني مما يجعل المسبار الفضائي يتحرك في الاتجاه المضاد . ومع ان الجهد المستخدم منخفض بسبب محدودية الطاقة الكهربائية في المسابير الفضائية والاقمار الاصطناعية إلا ان هذه المحركات تنتج قوة دفع عالية (Specific impulse) إذ تتحرك الأيونات بسرعات عالية جدا في المجال الكهربائي المسلط عليها ولها في نفس الوقت كتلة ولو بسيطة . قوة دفعها قليلة إذا ما قورنت بالدفع الصاروخي الاشتعالي ؛ ففي الدفع الصاروخي الاشتعالي تكون كمية الوقود عظيمة جدا في حين سرعات الحبيبات الساخنة تكون نسبيا قليلة (الدفع (ar)
  • Ein Ionenantrieb bzw. Ionentriebwerk ist ein Antrieb für Raumfahrzeuge, bei dem nach dem Rückstoßprinzip der Ausstoß eines (neutralisierten) Ionenstrahls zur Fortbewegung genutzt wird. Es werden auch je nach Energiequelle die Begriffe solar-elektrischer Antrieb (engl. Solar Electric Propulsion, SEP) und nuklear-elektrischer Antrieb (engl. Nuclear Electric Propulsion, NEP) verwendet. (de)
  • Un propulsor iónico o motor iónico es un tipo de propulsión espacial que utiliza un haz de iones (moléculas o átomos con carga eléctrica) para la propulsión. El método preciso para acelerar los iones puede variar, pero todos los diseños usan la ventaja de la relación carga-masa de los iones para acelerarlos a velocidades muy altas utilizando un campo eléctrico. Gracias a esto, los propulsores iónicos pueden alcanzar un impulso específico alto, reduciendo la cantidad de masa necesaria, pero incrementando la cantidad de potencia necesaria comparada con los cohetes convencionales. Los motores iónicos pueden desarrollar un orden de magnitud mayor de eficacia de combustible que los motores de cohete de combustible líquido, pero restringidos a aceleraciones muy bajas por la relación potencia-mas (es)
  • Un propulsore ionico è un tipo di propulsione elettrica usata per la propulsione spaziale, in grado di creare una spinta a partire dall'accelerazione degli ioni. I propulsori ionici si differenziano dal modo in cui accelerano gli ioni, usando forze elettrostatiche o elettromagnetiche. I propulsori di tipo elettrostatico utilizzano la forza di Coulomb, accelerando quindi gli ioni nella direzione del campo elettrico, mentre quelli elettromagnetici sfruttano la forza di Lorentz. (it)
  • Silnik jonowy (ang. ion engine, ion propulsion system) – rodzaj silnika rakietowego, w którym czynnikiem nośnym są jony rozpędzane w wyniku oddziaływania elektromagnetycznego. Był on najwydajniejszym z silników używanych (na rok 2003) w przestrzeni kosmicznej; jego impuls właściwy jest około 10 razy większy niż powszechnie stosowanych chemicznych silników rakietowych. Prace nad silnikiem rozpoczęto w latach 50. XX wieku. Pierwsze wersje wykorzystywały do napędu pary rtęci (Hg). Obecnie powszechnie wykorzystywany jest gaz szlachetny ksenon. (pl)
  • Ионный двигатель — тип электрического ракетного двигателя, принцип работы которого основан на создании реактивной тяги на базе ионизированного газа, разогнанного до высоких скоростей в электрическом поле. Технические характеристики ионного двигателя: потребляемая мощность 1—7 кВт, скорость истечения ионов 20—50 км/с, тяга 20—250 мН, КПД 60—80 %, время непрерывной работы более трёх лет. Рабочим телом, как правило, является ионизированный инертный газ (аргон, ксенон и т. п.), но иногда и ртуть. Достоинством этого типа двигателей является малый расход топлива и продолжительное время функционирования (максимальный срок непрерывной работы самых современных образцов ионных двигателей составляет более трёх лет). Недостатком ионного двигателя является ничтожная по сравнению с химическими двигателя (ru)
rdfs:label
  • Ion thruster (en)
  • محرك أيوني (ar)
  • Ionenantrieb (de)
  • Propulsor iónico (es)
  • Moteur ionique (fr)
  • Propulsore ionico (it)
  • イオンエンジン (ja)
  • Ionenmotor (nl)
  • Silnik jonowy (pl)
  • Propulsor de íons (pt)
  • Ионный двигатель (ru)
  • 离子推力器 (zh)
owl:sameAs
prov:wasDerivedFrom
foaf:depiction
foaf:isPrimaryTopicOf
is dbo:product of
is dbo:wikiPageDisambiguates of
is dbo:wikiPageRedirects of
is rdfs:seeAlso of
is foaf:primaryTopic of