이온 엔진

프린스턴 플라즈마 연구소 에서 실험중인 2 kW짜리 홀 효과 이온엔진

이온 엔진(Ion Engine)은 우주선 추진 장치중 하나로서, 추진체를 이온화 한후 자기장을 이용해 후방으로 빠르게 분사하는 방식을 취하고 있다.

이온 엔진을 최초로 생각한 사람은 우주비행의 아버지라고 할 수 있는 콘스탄틴 치올콥스키라고 할 수 있으며, 처음으로 작동되는 이온엔진은 1959년 NASA에서 개발하게 된다. 여튼 이온엔진의 종류는 꽤나 많으며, 지금 현재 우주 탐사선에서 쓰이고 있는 건 홀 효과를 이용한 이온엔진이다.

홀 효과 이온엔진[편집 | 원본 편집]

홀 효과 이온엔진 구조

홀 효과를 이용한 이온엔진은 1960년대 미국소련 에서 각자 개발되었으며, 현재 10~80km/s 의 속력으로 이온을 분사시킬수 있다. 그러나, 동작할때는 1.35 킬로와트당 83 밀리뉴턴 밖에 내지 못한다. 실험실에서 내봤자 5.4 뉴턴정도 밖에 내지 못한다. 홀 효과를 이용한 이온엔진은 현재 여러 우주 탐사선의 추진체로 사용되었고, 그리고 냉전당시 토파즈 원자로의 전원을 공급받아서 동작하는 액티브 레이더 위성에도 실렸었다.

VASIMR[편집 | 원본 편집]

Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket, 혹은 VASIMR 로 불리는 물건으로, 가변 비추력 자기 플라즈마 로켓이라고 불린다. 초고온 플라즈마를 압축한후 팽창시키면서 배출하는 엔진으로, 이론상으론 화성까지 39일내로 꺾을수 있다. 하지만, 문제는 이정도로 꺾으려면 VASIMR의 출력이 200 메가와트 급으로 늘어나야 하며, 당연히 원자로가 필요해진다. 마션에서 나온 헤르메스호가 이 VASIMR을 이용한 우주선이다.