Elektrostatický iontový motor (Kaufmanova typu) – zdroj: Wikipedie
Ionty v motoru jsou urychlovány na rychlost v řádech desítek až stovek km/s. Tím je jeho palivová účinnost výrazně vyšší než u chemických motorů s maximální výstupní rychlostí 3 až 4 km/s. To znamená vyšší specifický impuls, kdy s menší hmotností neseného paliva je tak motor schopen zrychlit kosmickou loď na vyšší rychlost.
Pro zvětšení klikněte na obrázek
Iontový motor je jednou z možných pohonných jednotek kosmických lodí a sond. Jeho koncepce vznikla už před sto lety v nápadech amerického průkopníka raketové techniky Roberta H. Goddarda. Stejně jako raketové motory pracuje na principu akce a reakce. Využívá paprsek iontů urychlených na rychlosti v řádu desítek km/s. Tím dosahuje mnohem vyššího specifického impulzu než chemické rakety – ať už na tuhá nebo kapalná paliva.
Obě technologie mají svá pro a proti. Propojení reaktoru s klasickým tryskovým motorem má za sebou řadu testů v době studené války. Američané v letech 1955–1972 úspěšně vyzkoušeli systém NERVA, který byl původně zamýšlen pro lety ke stálé stanici na Měsíci a také na Mars. A prokázali, že pokud by „jaderná tryska“ byla součástí vícestupňového motoru nosné rakety a zažehávala by se až na orbitu, dala by se účinnost tahu několikanásobně zvýšit. Tehdy šlo ale o čistě termický reaktor, který by se dnes neuplatnil. Elektrický generátor je nutný k napájení palubních systémů a především k energeticky náročnému přenosu dat na Zemi.
Přednost tak ve výzkumu dostává iontový motor, kterému elektřinu dodává minireaktor. Tady zase mají náskok Rusové, kteří přímo v kosmu vyzkoušeli v 80. letech minulého století reaktor Topaz napojený na plazmový motor. Před pěti lety pak oznámili, že vyvíjejí design nového univerzálního plavidla, které by mělo nahradit technologicky téměř půl století staré rakety Sojuz. Jeho základem by měl být plazmový pulzní motor, který by do „spalovací komory“ dávkoval elektricky vybuzené pole a následně ho „plival“ za kosmickou loď. Reaktor, který by vše poháněl, by však musel mít mnohem vyšší výkon než Topaz, který s pěti kilowatty ovládal jen slabé manévrovací trysky.
Podobný tahač, který by splnil univerzální roli rychlého a variabilního plavidla schopného měnit trajektorii letu, vyvíjí také NASA. I tady jde o pulzní motor – s tím, že by loď měla v prstencových zásobnících dávky lithia, které by pomocí termonukleární reakce odhazovala ve formě žhavého plynu.