من خلال جلب هذا الغاز مباشرة من بقايا الغلاف الجوي في المدارات الأدنى ، يصبح من الممكن إنشاء قمر صناعي ذي عمر افتراضي غير محدود. بالطبع ، يمكن تمديد هذا المفهوم إلى الكواكب الأخرى. على سبيل المثال ، يمكن استغلال ثاني أكسيد الكربون في المريخ. ولإجراء اختبار لهذا المفهوم ، استنسخت وكالة الفضاء الأوروبية في المختبر ظروف مدار يبلغ ارتفاعه 200 كيلومتر. الجدة الرئيسية لهذا المحرك الكهربائي هو نظام التجميع السلبي الخاص به ، والذي تم تصميمه في بولندا. تم إجراء الاختبار على جزئين. تم اختبار الوقود الدفعي ومجمّعه أولاً باستخدام الزينون ، وهو غاز شائع الاستخدام للدفع الكهربائي. ثم تم تجديد التجربة مع خليط من النيتروجين والأكسجين. يبدو أنه يعمل ، مع الاختلاف الوحيد في أن سحب الغاز الأرجواني مع الزينون سحب الغاز باللون الأزرق. قد تكون هذه التجربة الأولى بداية جيل جديد من الأقمار الصناعية فائقة التحمل. إلا أن وكالة الفضاء الأوروبية لم تبلغ عن قوة الدفع التي تم الحصول عليها في ظل ظروف التجربة ، لذا لا نعرف ما إذا كانت كافية لمواجهة السحب الجوي الذي يمكن العثور عليه في مدار منخفض للغاية. ناسا بالعربي - الدفع الأيوني .. ما هو؟. سيؤدي هذا النظام في أي حال إلى خفض التكاليف ، وزيادة دقة الأجهزة البصرية أو الراديو ، والتخلص من الأقمار الصناعية بسهولة بالغة بمجرد انتهاء مهمتها.
الشبكة الأولى هي القطب ذو الشحنة الموجبة "شبكة الحجب" ( screen grid). يطبق جهد موجب عالٍ جداً على شبكة الحجب، لكنه يُشكَّل لإجبار البلازما غير المشحونة على الاستقرار في الجهد العالي. بمرور الأيونات بين الشبكات، تُسرّع باتجاه القطب السالب (مسرّع الشبكة) إلى سرعة عالية جداً (تصل إلى 90000 ميلٍ في الساعة). تُسرّع الأيونات السالبة خارج المحرك كحزمة أيونية، تُنتج الدفع. يقذف المهبط الأجوف الآخر المتعادل كمية مساوية من الإلكترونات لجعل الشحنة النهائية للحزمة المستنفذة متعادلة. من دون المعادِل، ستُراكم المركبة الفضائية شحنة سالبة، مؤدية في النهاية إلى عودة الأيونات إلى المركبة الفضائية منقصةً من الدفع ومتسببة في تآكل المركبة. نظم الدفع في الفضاء الخارجي | منتدى التكنولوجيا العسكرية والفضاء. الأجزاء الرئيسية في نظام الدفع الأيوني هي: المحرك الأيوني، ووحدة معالجة الطاقة PPU ( power processing unit) ونظام إدارة وقود الدفع PMS او اختصا راً ( propellant management system) والتحكم الرقمي ووحدة الربط DCIU. تحول وحدة معالجة الطاقة الطاقةَ الكهربائية– عادةً خلايا شمسية أو مصدر حرارة نووياً- من مصدر طاقة إلى الفولتات اللازمة لعمل الأقطاب الجوفاء وحرف الشبكات وتوفير التيارات اللازمة لإنتاج الحزم الأيونية.
بيد أن العقبة الكبيرة هي المعارضة الشعبية لوضع مفاعل نووي في الفضاء ـ وهي مشكلة تواجه أيضا كثيرا من أنظمة الدفع الأخرى. هذا ولم تموِّل ناسا بحوثا في المفاعلات التي تُحْمَل إلى الفضاء طوال قرابة عقد من الزمان. الدفع: 000 67 نيوتن سرعة العادم: 9 كيلومترات في الثانية مدة احتراق العينة: 27 دقيقة نسبة الوقود في العينة: 32 في المئة الدفع الأيوني الدفع الأيوني، الذي استُعمل للمرة الأولى في الخمسينات من القرن العشرين، هو من التقانات التي تَستعمِل الحقول الكهربائية بدلا من الحرارة لقذف الوقود الداسر. وهنا يجري الوقود الغازي، مثل السيزيوم cesium أو الزينون xenon، في حجيرة ويؤيَّن بوساطة مدفع إلكتروني شبيه بالمدافع الموجودة في شاشات التلفزيون والحواسيب. وتنتزع الڤلطيةُ على زوج من الشبكات المعدنية الأيوناتِ المشحونةَ إيجابيا كي تنطلق عبر الشبكة، ومن ثم إلى الفضاء. وفي هذه الأثناء يدفع كاثود (مهبط) موجود في مؤخرة المحرك الإلكترونات إلى الحزمة الأيونية كي لا تكوِّن السفينة الفضائية تدريجيا شحنة سالبة. وقبل نحو عام، أجرى المسبارDeep Space 1 أول اختبار لهذا النظام يُجرى بين الكواكب، واستهلك 2. 5 كيلوواط من الطاقة الشمسية، وولَّد دفعا صغيرا قدره 0.
قوة الدفع (الغاز) = وزن الهواء المزاح = حجم الجسم أو حجم الغاز داخل الجسم مضروباً في كثافة الغاز خارج الجسم وفي تسارع الجاذبية الأرضية. الجسم المغمور جزئياً: قوة الدفع أو بالمعنى نفسه قوة الطفو = وزن الجسم في الهواء = وزن السائل المزاح. حجم الجسم مضروباً في كثافة هذا الجسم = حجم الجزء المغمور في السائل أو حجم السائل المزاح مضروباً في كثافة السائل.