İyon İticiler: Derin Uzay Görevleri Umudumuzu Arttıran Minikler!

Bu fotoğrafta gördüğünüz, daha önceden haberini yaptığımız, Vesta ve Ceres cüce gezegenlerinin fatihi olan Dawn Uzay aracı gibi araçların ileri gitmesini sağlayan iticilerin gerçek bir görüntüsüdür. Gerçekten çok güzel gözüküyor! Yaptığı şey, basitçe, xenon (ksenon) iyonlarından oluşan ışınlar üretmektir. Bu ışınlar saniyede 40 kilometre hızla uzayda yayılabilir! Saniyede 40 kilometre! Saatte 144000 kilometre hızla! Bu da, aynı hızla uzay aracının ileriye doğru gitmesi demektir.

Dawn uzay aracı, Güneş enerjisiyle çalışıyor. Yaklaşık 10 kilovat Güneş enerjisini emerek iyon iticilerini besliyor. Yola çıktığında içerisinde 275 kilogram ksenon gazı vardı. Bu, bir çeşit soygazdır. Uzay aracının içinde olansa, bu soygazın elektronlarından bazılarını kopararak, soygazı pozitif yüklü hale getirmektir. Bu yüklü atomlara iyon adı verilir. Bu iyonlar, bir elektrik alanından geçirilerek hızlandırılırlar ve fotoğrafta gördüğünüz gibi binlerce ufak delikten dışarı fırlatılırlar. Her bir delik bir çeşit lens gibi davranarak bu iyonları belli noktalara odaklayabilir.

İyon iticiler pozitif yüklü parçacıklar gönderdikleri için, uzay gemisinin nötr kalabilmesi için aynı miktarda negatif yükün de atılması gerekmektedir. Aksi takdirde araç aşırı miktarda elektrikle yüklenecektir ve bu, her türlü elektrik donanıma hasar verir. Bu nedenle nötrleştirici adı verilen bir düzenek, etrafa elektronlar saçarak yük dengesini korur.

Dawn'un bu iticiler sayesinde elde ettiği kuvvet oldukça küçüktür. Sadece 40 miliNewton! Yani 1 kilogramlık bir kütlenin yere uyguladığı kuvvetin 245'te 1'i kadar! Bir diğer bakış açısıyla 1 Newton, 1 kilogramlık bir kütleyi saniyede 1 metrelik hıza ulaştırabilmek için gereken kuvvettir. Daha da farklı bir bakış açısıyla, Dawn'un uzayda ilerlemek için kullandığı kuvvet, A4 boyutundaki tek bir kağıdı taşırken, kağıdın elinize uyguladığı kuvvet kadardır! 

İşte tam olarak bu nedenle Dawn'un durgun halden saatte 100 kilometre hıza çıkması yaklaşık 4 gün sürer! Hızlı bir araba bunu sadece 3-6 saniyede yapabilir! Eh, uzayın derinliklerinde bol bol vaktimiz olduğu düşünülürse, bu çok da büyük bir kayıp değildir. Ancak getirileri tartışılmaz derecede önemlidir: bu basit yöntem sayesinde Dawn, yakıtı bitmeksizin yıllarca hızını arttırmayı sürdürebilir. Eğer ki geleneksel yakıtlar kullanılacak olsaydı ve bu iticiler sürekli açık tutulsaydı, sadece birkaç gün ila birkaç haftada yakıt tamamen tükenirdi. Dawn ise rahat rahat yakıtını kullanabilir. İşte tam olarak bu sebeple Dawn, ilk defa Güneş Sistemi içerisindeki bir gök cismine (Vesta isimli cüce gezegene) ulaşıp, ona yaklaştığında yavaşlayıp, işi bittiğinde tekrar hızlanıp, bir başka gök cismine kadar (Ceres isimli cüce gezegene) gidip, onun yörüngesine girmeyi başaran ilk uzay aracıdır!