Почему нельзя использовать ионные двигатели для запуска? [дубликат]

Не хочу звучать риторически, но если бы использовался ионный двигатель, он начал бы со скорости 1 миля в час, а затем скорость продолжала бы экспоненциально. Так теоретически разве это не позволило бы освободиться от земного притяжения?

Джефф, я отредактировал заголовок вопроса, так как есть еще один с почти точно таким же названием, но о чем-то другом. Кроме того, я думаю, что название теперь лучше передает то, что вы на самом деле хотите знать.
Пока корабль не вырвется из-под земного притяжения, у нас нет отрыва и скорость точно равна нулю. Нам нужна достаточная тяга для ускорения более 1 g. Если у нас ускорение 1,5g, то 1g теряется на борьбу с гравитацией и 0,5g остается на набор скорости.

Ответы (2)

Ионные двигатели производят гораздо меньшую тягу, чем их вес на Земле. Это означает, что, начиная с поверхности Земли, нисходящее ускорение силы тяжести намного больше, чем восходящее ускорение, создаваемое ионным двигателем, поэтому он не вырвется на свободу.

Если для вывода вашего ионного двигателя на стабильную околоземную орбиту используется какой-либо другой метод (например, химический ракетный двигатель), то да, вы можете избежать земного притяжения, но не на скорости 1 миля в час.

Вам нужно думать о том, насколько сильно что-то давит, а не о том, сколько скорости прибавляется. Если двигатель не толкает ракету достаточно сильно, что называется его тягой, он не может преодолеть силу, притягивающую ракету, гравитацию. Кроме того, чем больше вся ракета по сравнению с двигателем, тем больше тяги требуется для ее перемещения. Так вот, инженеры говорят о тяговооруженности ракеты, и нормально пишут, что Т/Вт. Чтобы ракету двигало вверх, отношение T/W должно быть больше 1.

Ионный двигатель NEXT имеет тягу 236 мН, а ньютон — это сила, необходимая для ускорения 1 кг на 1 метр в секунду за 1 секунду. Поскольку ионный двигатель весит намного больше 236 граммов, он не может поднять даже себя в космос. Твердотопливные ускорители Space Shuttle имеют тягу 12 миллионов ньютонов каждый.

Причина, по которой ионные двигатели так хорошо работают в космосе, заключается в том, что когда они включены, космический корабль уже движется по орбите, поэтому он уже не может упасть на землю, и он находится вне атмосферы, поэтому нет трения, замедляющего его. В этой ситуации, даже несмотря на то, что двигатель развивает лишь небольшую тягу, ничто больше не пересиливает его, поэтому он медленно накапливается, и космический корабль ускоряется. Поскольку ионные двигатели чрезвычайно эффективны с топливом, а зонду дальнего космоса требуются годы, чтобы добраться до нужного места, так что есть много времени для накопления ускорения, они очень хороши для кораблей, которым нужно идти очень далеко.