Космический зонд Dawn, предназначенный для изучения астероидов, с помощью ионного двигателя разогнался до рекордной скорости.
Ионные двигатели — это, несомненно, будущее космонавтики, особенно при изучении дальних объектов. В ионном двигателе вместо обычного химического топлива используют ионизацию газа ксенона и разгон его электростатическим полем. При этом используется устройство, подобное обычному конденсатору. Скажем сразу, что недостатком ионного двигателя является малая тяга — с помощью такого двигателя невозможно вывести аппарат в космос с поверхности планеты. Зато в открытом космосе у ионного двигателя практически нет конкурентов.
Дело вот в чем: по закону сохранения импульса чем больше скорость вылетающего из сопла газа, тем больше становится скорость самой ракеты. Поскольку разогнать ионы ксенона в электростатическом поле можно до скорости, в 50 раз большей, чем газы в обычном химическом двигателе, прирост скорости при использовании ионного двигателя намного значительнее. Другими словами, ионный двигатель чрезвычайно экономичен и обеспечивает прирост скорости, недоступный никаким другим видам двигателей.
Так, аппарат Dawn с ионным двигателем за два года работы потратил всего-то 165 кг ксенона, а разогнался уже до рекордной скорости 15 км в секунду. Ожидается, что к концу восьмилетней миссии скорость возрастет еще на 11 км в секунду. Этот зонд предназначен для исследования астероидов главного пояса (между Марсом и Юпитером), прежде всего Цереры и Весты. Изучение геологических характеристик Весты и Цереры должно явиться важным вкладом в теории возникновения Вселенной. При этом каменная карликовая планета Церера резко отличается от Весты — единственного астероида, который можно наблюдать невооруженным глазом. Запущенный в 2007 году аппарат Dawn выйдет на орбиту вокруг Весты в будущем году. Любопытно, что еще в 1918 году Константин Циолковский написал рассказ «На Весте», описывающий жизнь в условиях малой силы тяжести.