Co to jest silnik jonowy?
Silnik jonowy (napęd jonowy, ang. ion thruster) to elektryczny napęd kosmiczny, w którym propelant (zwykle ksenon) jest jonizowany i przyspieszany przez pole elektryczne do prędkości 30-90 km/s – wielokrotnie wyższej niż w silnikach chemicznych (ok. 3-4 km/s). Choć ciąg silnika jonowego jest bardzo mały (mN), jego impuls właściwy i sprawność są nieporównywalnie wyższe od chemii.
Silnik jonowy wytwarza ciąg kilku do kilkudziesięciu miliniutonów – jest to odpowiednik siły jaka człowiek czuje trzymając kartkę papieru. Jednak przy bardzo długim czasie pracy (miesiące do lat) prędkość statku kosmicznego rośnie bardzo znacznie. Sonda Dawn (NASA), badająca asteroidę Westa i planetę karłowatą Ceres w pasie asteroid, była napędzana trzema silnikami jonowymi Xenon Ion Propulsion System (XIPS) przez ponad 5 lat – to pierwsze kosmiczne ciało, które okrążyło dwa różne ciała pozaziemskie. Hayabusa (JAXA) i Hayabusa2 korzystały z silników jonowych do podróży do asteroidy Ryugu. Sonda Dawn osiągnęła łączną deltę prędkości ok. 11 km/s – niedostępną dla napędu chemicznego przy tej masie. BepiColombo (ESA/JAXA) korzysta z silnika jonowego w misji do Merkurego.
Silniki jonowe są kluczową technologią dla przyszłych misji głębokiego kosmosu i ewentualnych misji kometarnych, asteroidalnych i planet zewnętrznych. Ograniczeniem jest mała moc – wymaga energii elektrycznej (zazwyczaj z paneli słonecznych), która jest trudno dostępna daleko od Słońca. Dla misji do gwiazd czy Obłoku Oorta rozważane są reaktory nuklearne jako źródlo energii dla silnikow jonowych nowej generacji.