NASA включила электрические холловские двигатели на космическом аппарате Psyche, который теперь медленно движется к богатому металлами астероиду в главном поясе астероидов за Марсом.
По пути NASA использовало Psyche для тестирования лазерной связи в глубоком космосе. Аппарат отправил лазерный сигнал обратно на Землю с расстояния около 16 миллионов километров, что стало первым подобным достижением для NASA. Ожидается, что Psyche достигнет своей цели, астероида Психея, к 2029 году и будет находиться на его орбите в течение двух лет, наблюдая и отправляя данные обратно в NASA. Ученые подозревают, что Psyche может быть ядром планеты, также известным как планетезималь.
Ионная тяга для NASA — это не новинка. Агентство работает над этой технологией с тех пор, как американские астронавты впервые полетели на Луну. Первое испытание ионного двигателя состоялось еще в 1964 году. Эти двигатели не имеют движущихся частей — вместо этого они создают тягу, возбуждая частицы ксенона и выбрасывая их из двигателя. Подробнее об этом можно прочитать в документе NASA, описывающем ионную тягу.
В течение следующего года космический аппарат будет находиться в режиме, который руководство миссии называет "полным круизом", когда его электрические двигатели возьмут на себя управление и будут двигать аппарат к поясу астероидов.
Данны двигатели — это часть невероятно эффективной системы солнечно-электрического двигателя Psyche, которая питается от солнечного света. Тяга, создаваемая ионизированным ксеноном, мягкая, но эффективная. Даже в режиме полного круиза давление, создаваемое двигателями, примерно такое же, как если бы вы держали в руке три монетки. Но, по мере времени, оно складывается в огромную скорость.
Существует множество различных типов ионных двигателей, включая магнитные холловские двигатели (на эффекте Холла), используемые Psyche.
NASA впервые использовало ионную тягу в качестве основной тяги космического аппарата в миссии Deep Space 1 в 1998 году, которая была специально проведена для тестирования "различных передовых технологий для будущих межпланетных миссий". В 2007 году миссия Dawn стала первой научно-ориентированной миссией NASA с использованием ионных двигателей, продолжавшей полет до тех пор, пока не закончился гидразин, топливо, используемое для ориентационных двигателей. Без них аппарат не мог поворачиваться, чтобы поддерживать связь с NASA.
Ионная тяга недостаточно мощна для запуска ракеты с Земли, но со временем она может достигать очень высоких скоростей. NASA сообщает, что сейчас Psyche движется со скоростью около 37 километров в секунду и в конечном итоге достигнет 55.5 км/с. Двигатели, подобные тем, что используются на Psyche, обычно полезны, поскольку отсутствие движущихся частей делает их долговечными, они используют меньше топлива, поэтому они легче и могут использоваться на меньших космических аппаратах.
