Na první pohled jde o technologii ze sci-fi filmů či seriálů, přesto však se iontový pohon používá již desítky let. Na jakém principu funguje, jaké jsou jeho výhody a co může tento typ motoru přinést pro budoucnost cestování?
Iontový motor se pro pohon vesmírných plavidel začal zkoumat již v druhé polovině 50. let 20. století. Velkým milníkem byl 20. červenec 1964, kdy byla do kosmu vyslána sonda NASA s označením SERT-1 (z angl. Space Electric Rocket Test 1), která využívala právě technologii elektrostatického iontového motoru. Následovaly desítky let, kdy se NASA dalšímu výzkumu tohoto typu pohonu nevěnovala, jelikož se ukázalo, že vykazuje poměrně nízkou tahovou sílu, kterou by bylo možné efektivně využít až na delší vzdálenosti, například pro meziplanetární cesty. Pro průzkum vzdáleného vesmíru by se však iontový motor využít dal, a proto byl vývoj nových pohonů tohoto typu v 90. letech opět obnoven a pokračuje dodnes.
Jak funguje iontový motor?
Na rozdíl od jiných typů běžně užívaných motorů není u iontového pohonu aplikován princip chemické reakce, ale pouze využití energie dodáním nebo odebráním elektronů, a tedy vytvořením masy iontů, která se označuje jako plazma. Nabité částice plazmatu následně putují systémem speciálně navržených mřížek, při jejichž průletem se postupně urychlují a vytváří tak energii pro samotný pohon iontového motoru. U výstupu je pak plazma vstřikováno do tzv. neutralizátoru, kde se kladné a záporné částice navzájem negují tak, aby výstupem iontového motoru vypouštěné tryskou ven byly převážně neutrální atomy.
Iontový pohon se dnes využívá při pohonu satelitů na oběžné dráze. Zdroj: Unsplash
Výzkum iontového pohonu se za poslední desetiletí výrazně posunul
Přestože se v minulém století významu iontového pohonu nedával příliš velký význam z důvodu jeho nízké ekonomičnosti, moderní technologie mohou vynést tyto motory až na pomyslný vrchol motorů užívaných pro cesty (nejen) do vesmíru. NASA se momentálně snaží iontovými motory osazovat například některé ze svých satelitů, díky čemuž by se mohla výrazně zvýšit jejich letová životnost. Tento pohon navíc využívala také například vesmírná sonda Dawn, jejíž cílem bylo v letech 2007 až 2018 zkoumat hned dvě kosmická tělesa v pásu asteroidů: planetky Vesta a Ceres. Právě iontový motor pak sondě umožnil paralelní průzkum obou těles.
Americký startup se snaží vyvíjet iontově poháněná letadla
Letos v září zaznamenal iontový pohon úspěch i na poli startupových společností. Americká firma Undefined Technologies se již několik let věnuje využití iontového pohonu pro leteckou dopravu v zemské atmosféře. Jejich aktuální průlomová technologie Air Tantrum by navíc měla dosahovat až o polovinu vyššího tahu než doposud užívané iontové motory. Díky tomu by se tak tato technologie mohla v budoucnu objevit i v běžných dopravních letadlech či dronech.
Dočkáme se letadla bez pohyblivých částí? Startup provedl první úspěšný let. Foto: Undefined Technology
Výzkum společnosti Undefined Technologies by tak mohl vyvrátit pochyby spojené s nedostatečným výkonem iontových motorů na krátké vzdálenosti. I přes počáteční úspěch je však technologie atmosférických iontově poháněných letů teprve na začátku, a nám nezbývá než jen přát vědcům a technikům zkoumajícím tento typ motoru hodně štěstí při vývoji a zdokonalování tohoto slibného konceptu.
