Какова производительность ионных двигателей в реальных развернутых космических кораблях?

Dawn и Deep Space 1 используют ионный двигатель NSTAR — я получил свою статистику из разных источников, поэтому могут быть небольшие различия между двигателями, используемыми на двух космических кораблях, но они кажутся довольно похожими.

• Dawn имеет 3 резервных двигателя NSTAR (не предназначенных для совместного использования); DS1 имеет 1.
• Масса двигателя составляет 8,2 кг, блок обработки мощности и блок управления доводят ее до ~ 25,5 кг.
• Ксеноновое топливо, 425 кг на Dawn, 82 кг на DS1
• 2100-2300 Вт на полной мощности
• ISP 3100 на полную мощность
• 90 мН на полной мощности

Двигатель DS1 вышел из строя через несколько минут из-за загрязнения ионных решеток, но в конце концов был перезапущен. Запущенный в октябре 1998 года двигатель проработал 1800 часов с 34 перезапусками до апреля 1999 года для выполнения своей основной задачи. Его миссия была продлена, и двигатель проработал в общей сложности около 10 000 часов , прежде чем был остановлен в конце 2001 года.

По состоянию на 2010 год Dawn запускал свои двигатели примерно на 15 000 часов совокупного ускорения и достиг дельта-v 4,3 км/с, что в среднем составляет около 8 микро-g ускорения за этот период времени, если я правильно подсчитал.

Японский Hayabusa 2 оснащен ионным двигателем, но мне было сложнее найти статистику:

• 4 подруливающих устройства
• Ксеноновое топливо (Хаябуса-1 нес 65 кг)
• Интернет-провайдер 2800
• 1000 Вт?
• тяга по 28 мН каждый? (другой источник говорит по 10 мН каждый?)

Установки XIPS от Hughes/Boeing/L-3 Communications Electron Technologies летают на большом количестве спутников связи Boeing 601 и 702 серий. Я не могу найти для них данные о массе, но они довольно компактны и, вероятно, примерно такие же, как и другие перечисленные. В этой роли они периодически запускаются для поддержания орбитальной станции на срок до 30 минут (702) или 5 часов (601) в день.

• Серия 601: 500 Вт, ISP 2568s, тяга 18 мН, сетка 13 см
• Серия 702: 4500 Вт, ISP 3500, тяга 165 мН, сетка 25 см (14 спутников, 56 двигателей в эксплуатации по состоянию на 2007 год?)

Двигатель на эффекте Холла Aerojet BPT-4000 используется на спутнике связи ВВС США AEHF — 3 из них, похоже, в настоящее время работают.

• Масса двигателя 7,5 кг.
• Ксеноновое топливо
• 4500 Вт
• Интернет-провайдер 1950-х годов
• 270мН

Использовались и другие двигатели на эффекте Холла (например, на SMART-1 и TacSat-2 , которые больше не эксплуатируются). Snecma PPS-1350G SMART-1:

• Двигатель 5,3 кг (включая ксеноновые системы управления потоком), 29 кг (полная силовая установка)
• Ксеноновое топливо, 82 кг
• 1200 Вт
• Интернет-провайдер 1640s
• Тяга 68 мН (двигатель мощностью 88 мН при мощности 1500 Вт)
• Проработал 5000 часов

Другие двигатели Холла от российского ОКБ «Факел» имеют мощность от 350 до 5000 Вт, ISP 1100-1750 секунд и тягу 20-300 мН.