En ny innovation har registrerats för en jonmotor med motorn som kan slå rekord i bränsleeffektivitet. Uppfinnaren Patrick Neumann har sagt att enheten kan åka till “Mars och komma tillbaka med en tank bränsle.” Den mest troliga första applikationen kommer dock att vara att härleda nätverket av små satelliter i jordens omloppsbana.
Patrick sa vidare att idén till jonmotorn kom till när han var tredjeårsstudent och gick en postdoc som en del av ett program som syftade till att koppla samman verklig forskning med studenter på grundnivå. Han mätte hastigheten på titanjoner som släpptes ut av en pulsad elektrisk båge som fungerar på samma sätt som en bågsvetsare. Han sa: “Titanet kom ut i 20 kilometer per sekund [12.4 miles per second] och jag tänkte “du kan använda det för att trycka på.” I efterföljande arbete bevisade han sin aning och kunde bevisa lämpligheten hos 11 material.
Resultaten var mycket imponerande. Ett mått på drivmedelseffektivitet är en specifik impuls som är mer känd som rebound per ounce och mäts i sekunder. Det aktuella rekordet innehas av NASA:s High Power Electric Propulsion (HiPep) på 9 600 sekunder, men Patricks enhet, driven av magnesium, kunde klara uppskattningsvis 14 600 sekunder. Han tillade vidare: “Andra metaller har lägre effektivitet, men större dragkraft. Då skulle du behöva mer bränsle för att komma till Mars, men du skulle kunna ta dig dit snabbare.”
Han sa: “Med mycket grova, mycket tidiga beräkningar tror vi att 20 kilo [44 pounds] magnesium kan du få 100 kilo [220 pound] skicka till Mars och tillbaka. Det skulle ta tre till fem år och det kommer att finnas en del vikt för fartyget, solpaneler och kommunikationer, men vi tror att det skulle finnas 20 kilo kvar till nyttolasten. Med högre dragkraft i en Neumann Drive kunde du göra det på nio till 11 månader, men bränsletanken skulle vara tom när du kom dit.”
Enligt Neumann går experiment med pulserande ljusbågar på metaller tillbaka till 1920-talet och en del av de insamlade data var värdefulla i hans urval av material för testning. Han uppger vidare att ingen före honom har försökt använda högströmspulsade bågar för framdrivningsändamål.
