Was ist ein Ionenstrahlruder ??? Weltraumforschung

Ein Ionenstrahlruder ist ein Antriebsmittel für Raumfahrzeuge. Beschleunigende Ionen erzeugen den Schub. Elektrostatische oder elektromagnetische Kraft beschleunigt die Ionen. Elektrostatische Triebwerke nutzen die Coulomb-Kraft, um Ionen in Richtung des elektrischen Feldes zu beschleunigen. Elektromagnetische Triebwerke nutzen die Lorentzkraft. In beiden Fällen wandelt sich die Potentialdifferenz des elektrischen Feldes in die kinetische Energie des Ions um, wenn ein Ion ein elektrostatisches Gitter passiert.

Ionenschubmotoren sind nur im Vakuum des Weltraums praktisch und können keine Fahrzeuge durch die Atmosphäre befördern, da Ionenmotoren nicht in Gegenwart von Ionen außerhalb des Motors arbeiten. Außerdem kann der winzige Schub des Motors keinen nennenswerten Luftwiderstand überwinden. Raumschiffe verlassen sich auf herkömmliche chemische Raketen, um zunächst die Umlaufbahn zu erreichen.

Ein einfaches Modell eines Ionenstrahlruders ist Ionocraft. Ein Ionenflugzeug oder ein Ionenflugzeug (auch als Lifter bezeichnet) ist ein Gerät, das ein elektrisches elektrohydrodynamisches Phänomen (EHD) nutzt. Es erzeugt Luftschub, ohne dass eine Verbrennung oder bewegliche Teile erforderlich sind.

Der Begriff „Ionocraft“ stammt aus den 1960er Jahren, in denen die EHD-Experimente ihren Höhepunkt erreichten. Das Ionocraft gehört zur Familie der EHD-Triebwerke. Es ist jedoch ein Sonderfall, bei dem die Ionisations- und Beschleunigungsstufen in einer einzigen Stufe zusammengefasst sind.

Elektrogravitics?

Das Gerät ist ein populärwissenschaftliches Messeprojekt für Studenten. Aufgrund der Forschungen von Thomas Townsend Brown, der diese Geräte in den 1920er Jahren baute und fälschlicherweise glaubte, er habe einen Weg gefunden, die Schwerkraft mithilfe elektrischer Felder zu modifizieren, ist sie auch bei Befürwortern der sogenannten Elektrogravitation beliebt.

Der Begriff „Lifter“ ist eine genaue Beschreibung, da es sich nicht um ein Gerät gegen die Schwerkraft handelt. es erzeugt vielmehr einen Auftrieb unter Verwendung des gleichen Grundprinzips wie eine Rakete, d.h. von der gleichen aber entgegengesetzten Kraft nach oben, die durch die Antriebskraft nach unten erzeugt wird, und zwar durch Abwärtsantrieb der ionisierten Luft im Falle des Ionenflugzeugs. Ähnlich wie bei einer Rakete oder einem Düsentriebwerk (es kann tatsächlich viel schubeffizienter sein als ein Düsentriebwerk) ist die Kraft, die ein Ionenflugzeug erzeugt, unabhängig vom umgebenden Gravitationsfeld konsequent entlang seiner eigenen Achse ausgerichtet.

Ionocrafts erfordern aufgrund der für ihren Betrieb erforderlichen Hochspannung viele Sicherheitsvorkehrungen. Dennoch ist eine große Subkultur um dieses einfache EHD-Schubgerät herum gewachsen.

In seiner Grundform kann das Ionocraft Kräfte erzeugen, die groß genug sind, um ungefähr ein Gramm Nutzlast pro Watt zu heben. Weitere Studien in der Elektrohydrodynamik zeigen, dass verschiedene Klassen und Bauweisen von EHD-Triebwerken. Mit der Hybridtechnologie können viel höhere Nutzlasten oder Schub-Leistungs-Verhältnisse erzielt werden als mit dem einfachen Lifter-Design.

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https://www.nasa.gov/centers/glenn/about/fs21grc.html