Penujah ion
From Wikipedia, the free encyclopedia
Penujah ion atau pendorong ion adalah bentuk rejangan menggerakkan kapal angkasa secara menciptakan daya tujah dengan mempercepatkan kation sambil memanfaatkan tenaga elektrik. Istilah ini mengacu secara ketat pada penujah ion elektrostatik dan sering kali dikelirukan pada semua sistem rejang elektrik termasuk penujah plasma elektromagnetik. Penujah ion mengionkan gas neutral dengan mengeluarkan beberapa elektron dari atom menciptakan suatu awan ion positif. Hal ini bergantung pada fenomena elektrostatia kerana pemecutan ion-ion tersebut oleh Hukum Coulomb sepanjang medan elektrik. Elektron yang disimpan sementara akhirnya dikembalikan oleh peneutral dalam awan ion setelah elektron lepasi jaringan elektrostatik, sehingga gas menjadi bersifat neutral kembali dan dapat menyebar bebas luar angkasa tanpa interaksi lanjut kuasa elektrik dengan alat penujah. Pendorong elektromagnetik bekerja sebaliknya, menggunakan gaya Lorentz untuk melajukan semua ion (elektron bebas serta ion positif dan negatif) dalam arah yang sama apapun muatan elektriknya dan secara khusus disebut sebagai mesin penggerak plasma, dengan medan elektrik yang tidak searah pecutan.[1][2]
Pendorong ion dalam penggunaan operasional memerlukan daya input 1–7 kW (1.3–9.4 hp), kelajuan gas buang 20–50 km/s (45,000–112,000 mph), gaya dorong 25–250 milinewton (0.090–0.899 ozf) dan kecekapan 65–80%,[3][4] meskipun versi eksperimental telah mampu mencapai daya 100 kilowatt (130 hp) dan gaya dorong 5 newton (1.1 lbf).[5]
Kapal angkasa Deep Space 1 yang ditenagai oleh penujah ion mengubah kelajuannya menjadi 4.3 km/s (9,600 mph) dan mengonsumsi kurang dari 74 kg (163 lb) xenon. Kapal angkasa Dawn memecahkan catatan ini dengan perubahan kelajuan sebanyak 11.5 km/s (26,000 mph).[6]
Aplikasi dari mesin ini termasuk kawalan kemudi dan posisi satelit yang mengorbit (beberapa satelit memiliki puluhan penujah ion berdaya rendah) dan digunakan sebagai mesin penggerak utama untuk kapal-kapal angkasa robot berjisim rendah (seperti Deep Space 1 dan Dawn).[3][4]