•Elektrikle Çalışan İtki Sistemlerinin Temel İlkesi
Elektrikle çalışan uzay aracı itki sistemi, uzay aracının hızını elektrik enerjisi kullanarak değiştirir. Bu türdeki pek çok sistem, yakıtı elektrik kullanarak yüksek hızlarda araçtan atmak suretiyle çalışır; ancak elektrodinamik kablolar doğrudan gezegenin manyetik alanıyla etkileşerek çalışırlar.
Elektriksel iticiler genellikle kimyasal roketlere göre daha az yakıt kullanırlar çünkü daha yüksek gaz/madde çıkış hızına sahiptirler. Sınırlı elektrik gücü sebebiyle itki miktarı kimyasal roketlere oranla daha zayıftır, ancak elektrik itki sistemi bu küçük itkiyi uzun bir süre sağlayabilir. Bu özellik, elektriksel itki sistemlerinin uzun sürelerde yüksek hızlara erişmesini ve derin uzay görevlerinde kimyasal roketlere göre daha iyi çalışmasını sağlar.
Derin Uzay Missionenindeki Rolü
Elektriksel itki sistemi uzun sürelerde yüksek hızlara erişebilirler ve bu yüzden derin uzay görevlerinde kimyasal roketlere göre daha iyi çalışabilirler. 2013 yılı itibarıyla, güneş sisteminde görev yapan 200’den fazla uzay aracı, yörünge sabitleme, yörünge yükseltme veya ana itki yöntemi olarak elektriksel itki sistemleri kullanmaktadırlar.
Gelecekte, en çok gelişmiş elektriksel iticiler, 100 km/s değerin bir Delta-v üretebileceklerdir, bu da uzay araçlarının Güneş Sistemi’ndeki dış gezegenlere ulaşmasına olanak sağlayabilecektir; ancak yıldızlar arası yolculuk için yeterli olmayacaktır. Ayrıca, bir dış güç kaynağına sahip bir elektro-roketin kuramsal olarak yıldızlararası uçuş olasılığı bulunmaktadır.
Tarihsel Gelişim
Uzay araçlarında elektrikli itki sistemi kullanılması fikri 1911 yılında, Konstantin Tsiolkovski isimli bilim adamının yayımladığı bir makaleye dayanır. Dünyada elektrikli itki sistemi ilk olarak 1929-1931 yılları arasında Leningrad şehrinde tasarlanmış ve test edilmiştir. 1950 tarihinde, S.P. Korolev, I.V. Kurchatov ve L.A. Artsimovich öncülüğünde, çeşitli elektrikli roket motoru türleri üzerine araştırma ve geliştirme programı benimsenmişti.
Kaynak olarak nükleer reaktörü kullanan bir “elektrikle çalışan itki sistemi” kavramı 1973 yılında Dr. Tony Martin tarafından yıldızlar arası seyahat amaçlı Daedalus Projesi için düşünülmüştü; ancak yeni ve özgün yöntem çok düşük itkisi olduğu için reddedilmiştir. Düşük itkinin sebebi ise nukleer enerjiyi elektriğe çevirmek için gereken aletlerin ağır olması ve dolayısıyla elde edilen ivmenin çok küçük kalmasıydı. Bu da istenilen hıza çıkmak için gereken sürenin yaklaşık yüzyıla civarı olmasına yol açıyordu.
Elektrik itki sisteminin ispatı, SERT-1 uzay aracında taşınan iyon motoru kullanılarak yapılmıştır; uzay aracı 20 Temmuz 1964 tarihinde fırlatılmış ve iyon motoru 31 Min. Lesezeitboyunca çalışmıştır. Bunun devamı olan görev ise 3 Şubat 1970 yılında yapılmış ve SERT-2 uzay aracı yörüngeye iki adet iyon motoru taşımıştır. Bunlardan birisi beş aydan fazla süre çalışmış, diğeri ise neredeyşüç ay çalışmıştır.
Sınırlamalar
Elektrikle çalışan roket motorları, kimyasal roket motorlarına göre, birkaç 10 kat daha az itki sağlamaktadır, bunun sebebi uzay aracında sağlanan kısıtlı elektrik gücüdür. Elektrikle çalışan bir roket motoru, aracın gezegenin yüzeyinden fırlatılmasına yetecek kadar itki üretemezler, ancak uzun bir süre boyunca uygulanmış olan itki sayesinde uzay aracı bir gezegenin yakınında manevra yapabilir.
Bu açıklama Vikipedi kaynaklarından uyarlanmıştır ve şu lisans altında sunulur: CC BY-SA 4.0.
[…] Çekebilir: Yüksek Özgül İtkili Elektrikli Sistemlerin Derin Uzay Uygulamaları → Quelle: Universe Today […]