Człowiek poleciał w kosmos dzięki silnikom rakietowym na paliwo ciekłe i stałe. Ale zakwestionowali także skuteczność lotów kosmicznych. Aby stosunkowo mały statek kosmiczny przynajmniej „zahaczył się” na orbicie Ziemi, jest on instalowany na szczycie imponującego pojazdu nośnego. A sama rakieta jest w rzeczywistości latającym czołgiem, którego lwia część masy jest zarezerwowana na paliwo. Kiedy wszystko zostanie wykorzystane do ostatniej kropli, na statku pozostaje skromne zapasy.
Aby nie spaść na Ziemię, Międzynarodowa Stacja Kosmiczna okresowo podnosi swoją orbitę za pomocą impulsów silników odrzutowych. Paliwo dla nich – około 7,5 tony – dostarczane jest przez automatyczne statki kilka razy w roku. Ale takie tankowanie nie jest spodziewane w drodze na Marsa. Czy nie nadszedł czas, aby pożegnać się z przestarzałymi obwodami i przejść na bardziej zaawansowany silnik jonowy?Do działania nie potrzeba szalonych ilości paliwa. Tylko gaz i prąd. Energia elektryczna w kosmosie jest wytwarzana przez przechwytywanie promieniowania słonecznego za pomocą paneli.baterie słoneczne. Im dalej od oprawy, tym mniejsza jest ich moc, więc będziesz musiał również skorzystać z reaktorów jądrowych. Gaz dostaje się do pierwotnej komory spalania, gdzie jest bombardowany elektronami i jonizowany. Powstała zimna plazma jest wysyłana do rozgrzania, a następnie - do dyszy magnetycznej w celu przyspieszenia. Silnik jonowy wyrzuca z siebie gorącą plazmę z prędkością nieosiągalną dla konwencjonalnych silników rakietowych. A statek kosmiczny zyskuje potrzebne mu przyspieszenie.
Zasada działania jest tak prosta, że możesz zmontować demonstracyjny silnik jonowy własnymi rękami. Jeśli elektroda w kształcie wiatraczka jest wstępnie wyważona, umieszczona na czubku igły i przyłożone jest wysokie napięcie, na ostrych końcach elektrody pojawi się niebieska poświata, wytworzona przez uciekające z nich elektrony. Ich wydech wytworzy słabą siłę reaktywną, elektroda zacznie się obracać.
Niestety, silniki jonowe mają tak słaby ciąg, że nie są w stanie podnieść statku kosmicznego z powierzchni Księżyca, nie wspominając o wystrzeleniu naziemnym. Najwyraźniej widać to porównując dwa statki lecące na Marsa. Statek na paliwo płynne rozpocznie lot po kilku minutach intensywnego przyspieszania i spędzi nieco mniej czasu na hamowaniu w pobliżu Czerwonej Planety. Statek z silnikami jonowymi będzie przyspieszał przez dwa miesiące w powoli rozwijającej się spirali i ta sama operacja czeka go w pobliżu Marsa…
A jednak silnik jonowy już znalazł swoje zastosowanie: oniwyposażony w szereg bezzałogowych statków kosmicznych wysyłanych na długoterminowe misje rozpoznawcze do bliskich i dalekich planet Układu Słonecznego, do pasa asteroid.
Silnik jonowy to ten sam żółw, który wyprzedza szybkobieżnego Achillesa. Zużywszy całe paliwo w ciągu kilku minut, płynny silnik zatrzymuje się na zawsze i staje się bezużytecznym kawałkiem żelaza. A plazma może działać przez lata. Niewykluczone, że zostaną wyposażone w pierwszy statek kosmiczny, który poleci do Alfa Centauri, najbliższej Ziemi gwiazdy, z prędkością podświetlną. Lot ma potrwać tylko 15-20 lat.
