Diskussion:Ionenantrieb

Diese Diskussionsseite dient dazu, Verbesserungen am Artikel „Ionenantrieb“ zu besprechen. Persönliche Betrachtungen zum Thema gehören nicht hierher. Für allgemeine Wissensfragen gibt es die Auskunft.

Füge neue Diskussionsthemen unten an:

Klicke auf Abschnitt hinzufügen, um ein neues Diskussionsthema zu beginnen.

• Diskussionsregeln
• Hilfe zu Diskussionsseiten
• Sei sachlich und freundlich!
• Greife niemanden persönlich an!
• Geh von guten Absichten aus.

Schub und Gesamtimpuls

Der Vorteil des Ionentriebwerkes liegt in der geringeren benötigten Menge Treibstoff pro deltaV [m/s] des Raumfahrtzeuges. Das entspricht nicht dem Schub. Der Schub eines Ionenetriebwerks liegt weit unterhalb jedes chemischen Haupttriebwerkes. --Stephan Roemer 10:39, 10. Mär 2006 (CET)

---

Eigenartige Aussage:

"Durch den missglückten Start kam das Ionentriebwerk zu Ehren, da damit die letzten 5000 km bis zur geplanten geostationären Umlaufbahn nach 18 Monaten erreicht wurden."

Ein missglückter Start bedeutet doch soviel wie Absturz - da kann doch ein Ionentriebwerk mit seinen 70 Millinewton auch nicht mehr viel verrichten. Weiß jemand, was gemeint ist? Kann die Aussage verbessert werden?

Danke, --Abdull 23:15, 30. Jan 2005 (CET)

Artemis wurde auf einer zu niedrigen Umlaufbahn ausgesetzt. Durch Nutzung der chemischen Triebwerke konnte die Bahn auf einen sicheren "Parkorbit" angehoben werden. Damit Artemis den geosynchronen Orbit erreicht, wurde sie mit den Ionentriebwerken (eigentlich nur für Lagekorrektur gedacht) angehoben. Dabei kam das deutsche RITA zum Einsatz.

Die Formulierung klingt sehr eigenartig, daher habe ich sie geändert. Fehlt nur noch die Information, dass der Satellit 18 Monate dafür gebraucht hat. Margay 18:59, 11. Jun 2005 (CEST)

Erledigt Margay 19:03, 11. Jun 2005 (CEST)

Zum Treibstoff Xenon: Immer wieder wird von Xenon als Treibstoff gesprochen. Dabei ist ein Treibstoff doch etwas völlig anderes, z.B. Träger von Energie. Die Energie trägt aber der elektrische Strom und das Xenon ist nur das Mittel zum Zweck wie die Schienen bei der Eisenbahn, an der sich die Antriebskräfte der Lok abstoßen. Können wir uns auf eine andere Bezeichnung für den Einsatzzweck von Xenon einigen?

Vielen Dank, --Matze 08:50, 13. Jul 2005 (CET)

Eigentlich trifft hier, wie beim Wasserstoff im Fissionsantrieb, eher die Bezeichnung Stützmasse statt Treibstoff zu. Aber die meisten fachunkundigen Leser kennen diesen Begriff nicht und Treibstoff impliziert für diese Leser einen Stoff der verbraucht wird. Wäre mir auch lieber wenn wir den Fachbegriff 'Stützmasse' verwenden würden..--Stephan Roemer 16:20, 21. Nov 2005 (CEST)

Beim Begriff Stützmasse könnte ein Laie auf die Idee kommen, dass sich das Gerät auf etwas abstützt. Wäre eventuell der Begriff Aktionsmasse verwendbar? Hmaag 27.04.07

Der Vorteil der Ionentriebwerke besteht darin, dass sie wenig treibstoff verbrauchen. d. h. doch, dass wenig treibstoff reicht, um relativ hohe geschwindigkeiten der gasteilchen herbeizuführen. Andererseits sind die triebwerke viel schwächer als chemische und nicht als Primärtriebwerke geeignet. Vor- und Nachteil widersprechen sich doch dann? ackil

Ionentriebwerke sind viel effizienter als chemische, erreichen aber nur einen sehr niedrigen Schub, sind daher nur bedingt als Primärtriebwerke zu gebrauchen. Werden aber als Primärtriebwerke eingesetzt, z.B. in den Raumsonden Deep Space 1, Hayabusa und Dawn. --Bricktop 02:43, 11. Okt 2005 (CEST)

Ionentriebwerke habe eine wesentlich höhere Ausströmgeschwindigkeit (ce, auch spezifischer Impuls genannt) als chemische Triebwerke. 30 bis 120 km/sec gegenüber 3-4,5 km/sec bei hemischen Triebwerken. Das Problem ist der extrem hohe Energieverbrauch, wodurch bei der begrenzten Energieversorgung durch die Solarzellen oder RNGs der Schub sehr gering ist. Typischerweise im mN Bereich. Nach der Raketengrundgleichung braucht man aber für das selbe dv, d.h. Geschwindigkeitsänderung des Satelitten, eine viel geringere Treibstoffmasse wenn man die Ausströmgeschwindigkeit des Treibstoffs, oder in diesem Fall der Stützmasse, erhöht. Beachten muß man jetzt den systemspezifischen Impuls. Sind die zusätzlichen Massen für das Energieversorgungssystem und Ionisationssystem des Triebwerks geringer als die eingesparte Treibstoffmasse eines chemischen Triebwerks, und habe ich lange Zeiten für den Geschwindigkeitsaufbau zur Verfügung, so ist ein Ionentriebwerk das Triebwerk der Wahl.Ein Ionentriebwerk ist also ein ideales Marschtriebwerk unter 0g Bedingungen, aber nicht für den direkten Start aus einem Gravitationsfeld.--Stephan Roemer 16:16, 21. Nov 2005 (CEST)

Ionentriebwerk als Bahnregelungstriebwerk: Ionentriebwerke werden als Bahnregelungstriebwerke eingesetzt, nicht als Lageregelungstriebwerke (dafür haben sie zu wenig Schub, da würde eine Drehung ewig dauern). Geregelt wird die Position auf der GEO-Bahn, genauer die Inklination. Diese Störung ist gleichmäßig konstant und erfordert einen hohen dV Bedarf, weshalb sich hier das Ionentriebwerk rechnet.--Stephan Roemer 16:30, 21. Nov 2005 (CEST)

Leistung von Solarzellen

Die Leistungsangabe für Solarzellen (1300W/m2) kann nicht stimmen. 1300 W entspricht fast der Solarkonstante (1367 W/m2), was heissen würde, dass die Panels einen Wirkungsgrad nahe 100% hätten. Der Wirkungsgrad liegt aber eher im 10%-Bereich.

Stimmt! Da hat jemand die Leistungsaufnahme des Triebwerks (rund 1300 Watts) mit den Solarzellen durcheinandergebracht. Die Solarpaneele bringen 1850 W Begin of Life und haben Triple Junction GaInP2/GaAs/Ge Zellen mit 27% Wirkungsgrad = 370 W/m². -- Stephan Roemer 26.01.2006, 9:45 CET

Postkartenabsatz

Der Postkartenvergleich ist etwas unglücklich gewählt:

„Bisherige Ionenantriebe besitzen [...] einen geringen Schub, der vergleichbar ist mit der Kraft, die eine Postkarte auf eine Hand ausübt (70 Millinewton, entspricht der Gewichtskraft von 7 Gramm)...“

Das klingt irgendwie nach Gewichtskraft der Postkarte pro Handfläche, was dann ein Druck wäre. Eigentlich ist es doch völlig gleich, worauf die Postkarte ihre Kraft ausübt, oder? Viel besser wäre es einfach von der Gewichtskraft einer Postkarte zu sprechen. Der gleiche Satz ist übrigens auch im SMART-1-Artikel zu finden! --CMEW 20:03, 3. Sep 2006 (CEST)

Ionenantrieb und Atmosphäre

Soweit ich weiß, funktionieren Ionenantriebe auch innerhalb der Athmosphäre. Der Grund, warum sie nicht als Starttriebwerke geplant sind, ist ein ganz anderer: Ihre Vorteile liegen in geringem Schub über große Zeiträume und ein Starttriebwerk braucht einen großen Schub über einen kurzen Zeitraum.

Kann das mal bitte jemand richtigstellen? --88.217.47.46 13:20, 6. Jul. 2007 (CEST)

Biefeld-Brown-Effekt

Könnte in den Text vielleicht noch ein Hinweis auf den Biefeld-Brown-Effekt hienin, zur Klarstellung, daß der nicht gemeint ist? (Ich hatte den gerade gesucht, der Name fiel mir nicht ein, und unter "Ionenantrieb" fand ich auch keinen Verweis darauf.) (nicht signierter Beitrag von 92.224.153.202 (Diskussion | Beiträge) 01:10, 25. Jun. 2009 (CEST))

Lorentzkraft

Die Ionen werden doch sicherlich nur bedingt unter "Ausnutzung der Lorentzkraft beschleunigt". Ich kenne mich zwar in Satellitentechnik nicht aus, aber meinem Verständnis nach kann die Lorentzkraft höchsten dazu dienen, den Strahl zu richten/bündeln/fokussieren... Der bei weitem größere Teil zur Beschleunigung der Ionen erfolgt durch die Feldkraft des E-Feldes auf die Ionen. Dies sollte eventuell neu formuliert werden -- P3 (nicht signierter Beitrag von 87.176.140.71 (Diskussion) 21:32, 27. Okt. 2010 (CEST))

Geschichte

Wenn man die englische Version des Artikels liest, erfährt man, dass wohl die echte Entstehungsgeschichte komplett unterschlagen wurde. Was stimmt den nun? (nicht signierter Beitrag von 92.204.122.2 (Diskussion) 08:46, 1. Jul 2012 (CEST))

Belege fehlen

Ja, wo kommen denn die ganzen Informationen her? --Kuebi [✍ · Δ] 09:10, 22. Jan. 2013 (CET)

Keine Ahnung. Der Artikelinhalt passt jedoch zu bei mir vorhandenen Literaturquellen, z.B. Mielke, Raumflugtechnik. Ich sehe nichts, was unstimmig sein könnte.--RöntgenTechniker (Diskussion) 11:13, 10. Jun. 2013 (CEST)

Illustration "Russische Ionentriebwerke"

Hallo,

als Illustration für Ionenantriebe wird die Abbildung [[Datei:Russian stationary plasma thrusters.jpg]] benutzt. Dieselbe Abbildung wird aber auch als Illustration für Hallantrieb benutzt, und dort werden stationary plasma thrusters als Unterart von Hallantrieben beschrieben. Da jener Artikel auch ausdrücklich klarstellt, dass Hallantriebe zwar den Ionenantrieben ähneln, aber ganz unterschiedliche Prozesse zugrunde liegen (was ich selbst aber überhaupt nicht beurteilen kann), scheint es mir, als wäre die Verwendung in diesem Artikel eher ein Fehler. Seht Ihr das ähnlich? Wenn ja, würde ich diese Abbildung bei Gelegenheit gerne mal rausnehmen. Viele Grüße, --Minuità (Diskussion) 18:12, 7. Aug. 2014 (CEST)

... was ich mit meiner letzten Änderung dann gemacht habe. Wenn sich doch noch jemand mit Sachkenntnis dazu äußert, können sie aber gerne wieder eingebaut werden. Viele Grüße, --Minuità (Diskussion) 11:25, 19. Sep. 2014 (CEST)

Funktion

Ohne ihn würde sich dieses aufladen. - Worauf beszieht sich "dieses"? --217.149.171.252 18:31, 13. Jul. 2024 (CEST)

Ohne Neutralisator würde sich das System aufladen, siehe vorangehenden Satz. --Zac67 (Diskussion) 19:02, 13. Jul. 2024 (CEST)

Warum kein Krypton-85 als Edelgas?

Das fällt bei der Kernspaltung an, ist ein Edelgas und ist als Betastrahler mit einer HWZ von 10,756 Jahren leicht radioaktiv und würde sich daher bei der Raumfahrt als Brennstoff für Ionentriebwerke eignen. Man könnte es direkt aus den Kernreaktoren an deren Abluftkamin abschöpfen und durch Raumfahrtmissionen dann loswerden, womit die radioaktive Belastung in der Atmosphäre durch den Wegfall der Emissionen abnehmen würde. Und im Weltraum stört es niemanden. --84.158.112.116 23:04, 6. Okt. 2024 (CEST)

Evtl. ist das beim Zerfall entstehende Metall Rubidium als Verunreinigung schädlich für das Treibwerk? --Wosch21149 (Diskussion) 12:05, 7. Okt. 2024 (CEST)

Mehrere Gründe geben auf jeden Fall den Vorteil für Xenon: 1. Xenon hat eine niedrigere Ionisierungsenergie, die ohnehin für Edelgase schon sehr hoch ist. 2. Die höhere Atommasse macht den Antrieb effizienter. Für die gleiche Menge Stützmasse braucht man einen kleineren Tank. 3. Das radioaktive Krypton 85 aus Atomreaktoren hat eine Halbwertszeit von 10,756 Jahren, man hätte also nach ein paar Jahren die Tanks voller Rubidium, das fest ist und nicht mehr freiwillig aus den Tanks heraus will und sich überall in Leitungen und Ventilen und womöglich im Triebwerk selbst ablagert. Also gar keine gutes Idee. Für Langzeitbetrieb ist das radioaktive Krypton katastrophal. Wenn es nur um die umweltgerechte Beseitigung von Krypton 85 geht, kann man es einfach in einen Behälter pumpen und dort einige Jahrzehnte lassen, bis es zerfallen ist. Das Zerfallsprodukt ist stabil und setzt sich selbst als Feststoff vom Gas ab. Billiger und einfacher gehts kaum. --Giftzwerg 88 (Diskussion) 12:54, 7. Okt. 2024 (CEST)

Danke für die Antwort. Ich dachte wegen dem Zerfall an kurze Missionen von geschätzt höchstens 3 Jahren Länge, da sollte noch genug von dem Krypton-85 da sein, aber die Begründungen bezüglich Punkt 1 und 2 leuchten ein. --84.158.112.116 04:14, 8. Okt. 2024 (CEST)

Jetzt habe ich noch eine weitere Frage:

Wenn man trotzdem Krypton-85 verwenden würde und man wüsste, wann das Krypton-85 zerfällt, hätte dessen Betazerfall im Moment, wenn es den Ionenantrieb verlässt einen Vorteil bezüglich des erzeugten Schubs? Immerhin zerfällt es ja mit einer Energie von 0,687 MeV und stößt dabei ein Elektron ab, dass aufgrund der geringeren Masse, die größte Beschleunigung aus dieser Energie erfahren dürfte. Würde das Elektron also wieder auf das Raumschiff knallen, dann müsste es diesem, wenn ich mich nicht irre, ja diesen Impuls aus einem Teil dieser Energie an das Raumschiff abgeben und so dieses zusätzlich beschleunigen.

Momentan weiß man natürlich nicht, wann ein radioaktives Nuklid zerfällt, aber das soll hier jetzt für die Frage nicht beachtet werden. Nehmen wir einfach an, man wüsste von jedem einzelnen Krypton-85 Atom, wann es zerfällt und dann beschleunigen und stoßen wir immer das richtige, das gleich zerfallen will, aus dem Ionenantrieb ab. --84.158.112.116 05:39, 8. Okt. 2024 (CEST)

Wenn du sagen kannst, wann ein einzelnes Nuklid zerfällt, gibst du dich nicht mehr mit solcher Steinzeit-Technologie ab – dann ist selbst ein Warpantrieb längst uninteressant geworden. --Zac67 (Diskussion) 08:22, 8. Okt. 2024 (CEST)

Ionenantriebe sind außer in Technologieerprobungsmissionen bisher ausschließlich für Langzeitmissionen eingesetzt worden. Standardisierte Ionenantriebe für Satellitenbusse sind inzwischen Standard zur Verlängerung der geplanten Betriebsdauer von 10-15 auf 20 und mehr Jahre.--Giftzwerg 88 (Diskussion) 13:11, 8. Okt. 2024 (CEST)

Dieses Funktions-Prinzip nennt man Fissionssegel. Man lässt dabei nur ungefähr die Hälfte der Zerfalls-Teilchen nach hinten weg fliegen. -- Karl Bednarik (Diskussion) 06:45, 9. Okt. 2024 (CEST). Die Beta-Strahler benötigen in den meisten Fällen leider ein masse-reicheres Segel als die Alpha-Strahler. Wie man die ungenutzten Alpha-Teilchen umlenken könnte. http://s880616556.online.de/ALPHTRIE.PNG -- Karl Bednarik (Diskussion) 07:07, 9. Okt. 2024 (CEST).

Curium-242 Alpha-Zerfall,

162,8 Tage Halbwertszeit,

1,602E-19 J/eV Umrechnung,

6,216E+06 eV Alpha-Energie,

9,958E-13 J Alpha-Energie,

6,645E-27 kg Alpha-Masse,

1,731E+07 m/s Alpha-Geschwindigkeit, v=Wurzel(2E/m),

2,910E+05 m/s Plutonium-238-Geschwindigkeit, v*4/238,

Der Plutonium-238 Rückstoß-Kern hat rund 291 km/s.

-- Karl Bednarik (Diskussion) 06:38, 10. Okt. 2024 (CEST).

Die eine Hälfte der Strahlung wird blockiert, weil sie in die falsche Richtung zeigt. Die andere Hälfte der Strahlung verteilt sich über den Raumwinkel einer Halbkugel. Die radialen Vektoren heben einander auf. Die Summe der gewünschten axialen Vektoren beträgt 26 % der Strahlung. Die höchste mögliche Geschwindigkeit beträgt deshalb im Idealfall 76 km/s. -- Karl Bednarik (Diskussion) 10:43, 10. Okt. 2024 (CEST).

Bei einem Ionenantrieb werden übrigens nicht die Elektronen beschleunigt, sondern die positiv geladenen Atomkerne. Nur die haben eine bedeutsame Masse. Ein zusätzliches Elektron aus dem Betazerfall bringt also nichts.--Giftzwerg 88 (Diskussion) 12:13, 10. Okt. 2024 (CEST)

Außerdem geht beim Betazerfall ein wesentlicher Teil der Energie an die Neutrinos verloren. -- Karl Bednarik (Diskussion) 07:43, 11. Okt. 2024 (CEST).

Danke für den Hinweis bezüglich Fissionssegel. --84.158.112.116 21:28, 14. Okt. 2024 (CEST)