Sådan Beregn Thrust til en Electric Power System

Forestil dig det brændstof regningen for rumfærgen . Det er svært nok til at fylde din bil med 16 gallon af almindelig gas , så forestille sig omkostningerne til at fylde en 526.000 liters akvarium med raketbrændstof . Og det er bare til færgen en satellit i kredsløb. Når du er i kredsløb , satellitter til jet selv rundt med brændstof, de har bragt sig selv. Rumfart er dyrt , og der er en konstant søgen efter billigere fremdrivningsmiddel .
Hovedvægten genereret af et fremdrivningssystem er proportional med massen af ​​drivmidlet ganget med dets hastighed . Det vil sige, et rumfartøj sende 50 gram drivmiddel væk på 3 meter i sekundet har samme tryk som en anden sender 25 gram væk på 6 meter per sekund. Det er ideen bag elektrisk fremdrift : Brug mindre masse end traditionelle fremdriftssystemer , men alligevel udvise det hurtigere. Og bringe mindre masse ind i Jordens bane betyder rumfartøjet er lettere, så den har brug for billigere raket brændstof til at begynde med. Instruktioner
1

Beregn afgift af drivmidlet ioner. Kemiske raketter giver stak ved at blande to stoffer , som reagerer og frigive energi. Elektriske fremdriftssystemer skabe deres stak ved at tilføje energi til ladede atomer : ioner. For eksempel kunne du have en xenon ion med en ladning på +1 .
2

Bestem massen af ​​dit drivmiddel ion . Du kan finde den atommasse på en periodisk tabel; runde det til det nærmeste hele tal. Xenon , for eksempel, har en atommasse på 131,29 , hvilket runder til 131 atommasseenheder (AMU ) .
3

Definer accelerationsspænding af dine elektriske fremdriftssystem . Hvis der gør beregninger for et eksisterende system , vil du finde dette i systemets specifikationer . Hvis du designe dit eget system , er du nødt til at lave en slag på tasken og se, hvordan det fungerer. For eksempel kan du vælge 2.000 volt.
4

Beregn udgangshastighed en enkelt ion . Dette er den hastighed, hvormed det kommer ud af rumfartøjet . Hastigheden er givet ved: velocity = sqrt ( 2 x spænding x opladning /masse) . For eksempel : Hej

-hastighed = sqrt ( 2 x 1000 volt x 1,6 x 10 ^ -19 coulomb /(131 amu x 1,66 x 10 ^ -27 kg /amu ) )
-hastighed = 38.000 meter /sekund
5

Beregn stak ved at gange hastigheden af ​​en enkelt ion gange massen af ​​alle ioner udkastede per sekund . For eksempel antage, dit thruster brænder 1/10 af et gram xenon per sekund , trykket er så : Hej

stak = 0,0001 kg x 38.000 meter /sekund
stak = 3,8 newton hoteltilbud