Iónový motor

Iónový motor, alebo iónový pohon je reaktívny motor, ktorý vytvára ťah urýchľovaním a vystreľovaním iónov v protismere zamýšľaného zrýchlenia, za pomoci elektrickej energie. Pre nízky dosahovaný ťah pohonu a teda mimoriadne nízke dosahované zrýchlenia, má obmedzenú špecifickú oblasť použitia. Používa sa najmä pre nepilotované dlhodobé kozmické misie a na dosahovanie vysokých kozmických rýchlostí. Iónové motory dosahujú extrémne vysokú výtokovú rýchlosť paliva, čím dosahujú vysoký špecifický impulz, čo je ich hlavnou výhodou.

Všeobecný princíp funkcie 

Iónový motor väčšinou používa pracovnú látku, ktorá sa ľahko skladuje, ľahko ionizuje a podľa možnosti minimálne opotrebováva vlastný motor. Existujú však aj moderné koncepcie (napr. ABEP), využívajúce na pohon zozbierané ióny z vysokej atmosféry vo výškach 2001000 km nad povrchom Zeme. Takýto koncept funguje podobne ako Bussardov náporový motor, len miesto fúzneho reaktora sú ióny urýchľované konvenčným spôsobom.
Ióny sa vhodným spôsobom ionizujú, napríklad tepelne, alebo mikrovlnne.
Pre ionizáciu a urýchlenie iónov je potrebný výkonný elektrický zdroj. Spravidla sa používajú solárne panely, alebo rádioizotopový termoelektrický generátor. Uvažujú sa tiež koncepty z jadrovým reaktorom, fúznym reaktorom, alebo s premenou tepelenej energie Slnka, či laseru pomocou stirlingovho motora.
Následne sú ióny vhodným spôsobom urýchlené, najčastejšie:
 elektrostaticky
 hallovou silou  
 magnetoplazmatickým motorom
na záver sú vystreľované ióny často neutralizované elektrónovým delom, ktoré vstrekuje prebytočné elektróny do vyfukovaného iónového plynu.

Základné typy iónových pohonov 

Základné typy iónových pohonov delíme na:
 Elektrostatické pohony
 Iónový motor s vysokonapäťovou urýchľovacou mriežkou  
 Iónový motor s Hallovým efektom
 FEEP pohony
 Elektromagnetické (plazmové)
 Pulzné plazmové pohony (PPT)
 Magnetoplazmadynamické pohony
 Plazmové pohony bez elektródy
 Magnetoplazmatický pohon s elektrotermálnym vysokofrekvenčným ohrevom, s variabilným špecifickým impulzom (VASIMR)
 Mikrovlnný elektrotermálny pohon

Základné rovnice iónových pohonov 
Za najzákladnejšie rovnice pre iónový pohon považujeme ťah a špecifický impulz, teda výtokovú rýchlosť iónov.
 
Ťah iónového pohonu môžme vypočítať z výkonu motora a špecifického impulzu:

Kde:
 F je ťah motora v N,
 η je účinnosť pohonu
 P je elektrický výkon vo W, 
 Isp je špecifický impulz v sekundách  (prevod: napr. Isp=332 s je 3320 m/s)

Za ideálných podmienok je kladným iónom udelená rýchlosť:

Príklady použitia iónových motorov

Referencie

Pozri aj 

 Raketový motor
 Bussardov náporový motor

Raketové motory