Альберт Эйнштейн однажды заметил: «Поиск истины важнее, чем обладание истиной». Похоже, эта мысль отлично описывает путь, который прошли ионные двигатели — от фантастических романов до реальных космических миссий. Эра химических реактивных двигателей, возможно, близится к закату, а на смену им идут установки, разгоняющие ионы в электростатическом поле.

Сама идея не нова: её выдвинули довольно давно, и первые прототипы воплотили в металле ещё в 1970-х. Но те ранние версии оказались слишком тяжёлыми и не могли похвастаться достаточной тягой. Прорыв случился позже, когда инженеры научились выжимать из ионного принципа куда больше.

Как это работает

Принцип изящен. Ионный двигатель создаёт тягу, разгоняя ионы газа в мощном электростатическом поле. Если импульс поля достаточно велик, поток ионизированного газа способен достичь скорости порядка 210 километров в секунду. Это радикально меняет расклад: космическому аппарату требуется гораздо меньше топлива на борту. Правда, есть нюанс — такой двигатель пока не годится для старта с Земли. Его стихия — разгон и маневрирование уже в открытом космосе.

От первых полётов до ксенонового долгожителя

Первыми ионный двигатель на реальном аппарате применили американцы: в 1998 году в космос отправился зонд Deep Space. Следом полетели японский и европейский аппараты. А затем настала очередь миссии Dawn — автоматической межпланетной станции НАСА, которая отправилась изучать астероид Веста. Именно конструкция двигателя Dawn легла в основу новой разработки.

Речь о системе NASA's Evolutionary Xenon Thruster, сокращённо NEXT. Этот ксеноновый двигатель-долгожитель прошёл суровые испытания: он отработал 35,5 тысячи часов, израсходовав за шесть лет около 600 килограммов ксенона. Инженеры США создали установку, которая объединяет несколько ионных двигателей, и срок службы каждого превышает шесть лет. Испытания, начатые ещё в 2005 году, НАСА объявило успешно завершёнными.

Куда теперь?

Агентство уже выбирает проект для аппарата на новом двигателе. Среди кандидатов — полёт на Марс или исследование спутников Юпитера. Обе миссии входят в список приоритетных программ НАСА на ближайшее десятилетие, а Маск рассчитывает отправить людей на Марс за 10–20 лет. Обе миссии входят в список приоритетных программ НАСА на ближайшее десятилетие. Так что, возможно, именно ионная тяга проложит нам путь к самым амбициозным целям в Солнечной системе. Поиск истины продолжается — и, кажется, он уже разгоняется до 210 километров в секунду.