Изворни код странице Jonski motor

{{Pogon letelica-lat}}
'''Jonski motor''' ({{jez-engl|Ion engine|el}}, {{jez-rus|Ионный двигатель|el}}) je vrsta električnog raketnog motora, čiji se princip rada zasniva na stvaranju potiska ubrzavanjem [[jon]]a u protočnom mlazu gasa velike brzine, kroz električno polje.<ref name="New dawn of electric rocket">{{cite web|url=https://alfven.princeton.edu/publications/choueiri-sciam-2009|title=New dawn of electric rocket|quote=New dawn of electric rocket|author=Edgar Y. Choueiri|date=02. 2009.|format=PDF|publisher=|location=|language={{en}}|accessdate=4. 03. 2019.|archive-date=19. 12. 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20171219091301/http://alfven.princeton.edu/publications/choueiri-sciam-2009|url-status=}}</ref> Navedeni pojam se isključivo odnosi na rešetkaste elektrostatičke jonske motore i često se pogrešno dovodi u vezu sa svima električnim sistemima jonskog pogona, uključujući i elektromagnetske sa plazmom.

Prednost ovog tipa jonskog motora je mala potrošnja goriva i dugotrajno vreme rada (period maksimalnog rada je preko tri godine). Nedostaci su mu zanemarljivi, u poređenju sa raketnim motorom na hemijsko gorivo.<ref name="New dawn of electric rocket"/> Potisak jonskih motora je vrlo mali, pogotovo u odnosu na dobijeni sa raketnim motorom na hemijsko gorivo. Ostvareni impuls sile mu je veoma veliki, zahvaljujući izuzetno maloj masi utrošenog goriva. Na osnovu toga, ostvaruje se vrlo visok koeficijent korisnog dejstva.<ref name="New dawn of electric rocket"/>

Trenutno se jonski motor koristi samo za pogon izvan Zemljine atmosfere, pošto radi samo u prostoru vakuuma i ne može pogoniti letelicu kroz atmosferu jer ne može raditi u prisustvu jona izvan motora. Osim toga, mali potisak jonskog motora nije dovoljan da savlada veliki [[aerodinamički otpor]] pri letu kroz [[Atmosfera|atmosferu]]. Svemirski brodovi se lansiraju raketnim motorima na hemijsko gorivo, kroz atmosferu do planirane orbite u svemiru. Imajući to u vidu, jonskom motoru je velika prednost jedino u primeni za pogon [[Свемирска летелица|svemirskih letelica]] u [[svemir]]u. Primenjuju se kao glavni pogonski motor za male automatske svemirske platforme, za upravljanje zadanom izmenom putanje i promenom orbite veštačkih [[Veštački satelit|zemaljskih satelita]] (za tu namenu su neki sateliti opremljeni sa više desetina manjih jonskih motora).<ref name="New dawn of electric rocket"/>

Postoje dva principa jonskih motora, jedan koristi [[Kulonov zakon|elektrostatičku silu]] i ubrzavaju jone u smeru električnog polja, a drugi koriste [[Lorencova sila|Lorencovu silu]].<ref name="New dawn of electric rocket"/><ref name="NASA’s New Ion Thruster Breaks Records, Could Take Humans to Mars">{{cite web|url=https://futurism.com/nasas-new-ion-thruster-breaks-records-could-take-humans-to-mars/|title=NASA’s New Ion Thruster Breaks Records, Could Take Humans to Mars| quote =NASA’s New Ion Thruster Breaks Records, Could Take Humans to Mars|author =|date =13. 10. 2017.| format = |publisher=futurism| location = | language = {{en}} |accessdate =7. 03. 2019.}}</ref>
[[Датотека:Ion Engine Test Firing - GPN-2000-000482.jpg|мини|desno|290п|<center>NASA-in 2,3 -{kW NSTAR}- rešetkasti elektrostatički jonski motor</center>]][[Датотека:Deep Space 1 ion engine.jpg|мини|desno|320п|<center>Jonski motor NSTAR </center>]]
== Princip rada ==
Jonski motor koristi ubrzavanje jona u mlazu gasa u elektrostatičkom polju, što u skladu sa zakonom o očuvanju količine kretanja stvara silu potiska. Principi ubrzavanja jona variraju, ali svi projekti se zasnivaju na doprinosu viskog odnosa masa goriva/masa jona, što stvara velike brzine izduvnih gasova (do 210&nbsp;km / s, u poređenju sa 3-4,5&nbsp;km / s za raketne motore sa hemijskim gorivom).<ref name="Испытан рекордный ионный двигатель">{{cite web|url=http://www.membrana.ru/particle/9566|title=Испытан рекордный ионный двигатель|quote=Испытан рекордный ионный двигатель|author=|date=12. 12. 2006.|format=|publisher=membrana|location=|language={{ru}}|accessdate=10. 03. 2019.|archive-date=20. 08. 2011|archive-url=https://web.archive.org/web/20110820000226/http://www.membrana.ru/particle/9566|url-status=dead}}</ref> Na taj način je značajno smanjena potrebna masa goriva za pogon raketa. Imajući u vidu te činjenice, jonski motori ostvaruju vrlo velike impulse sile. To značajno smanjuje potrošnju reaktivne mase joniziranog gasa, u odnosu na potrošnu reaktivne mase u raketama sa hemijskim gorivom, ali to zahteva relativno mnogo energije. Utroškom energije od 1–7&nbsp;kW, ostvaruje se brzina protoka jona 20–50&nbsp;km/s, a rezultat toga je potisak od 20–250&nbsp;mN.

Nedostatak jonskog motora je što se sa tim malim potiskom ne može lansirati [[raketa]], već samo za pogon u [[svemir]]u [[svemirska letelica|svemirskih letelica]].

Jonski motori mogu biti elektrostatički ili elektromagnetski. Glavna razlika je u metodu pogona i ubrzavanja jona. Postoje dva principa jonskih motora, jedan koristi [[Kulonov zakon|elektrostatičku silu]] u kome se pogone joni u smeru električnog polja, a drugi koriste [[Lorencova sila|Lorencovu silu]].<ref name="New dawn of electric rocket"/>

Radni fluid (gorivo) je obično jonizirani inertni gas (argon, ksenon itd.), a može i živa. Gorivo se dovodi do jonizatora, koji je sam po sebi neutralan, ali kada je bombardovan sa visokoenergetskim elektronima on se jonizira. Tako se u komori stvara mešavina pozitivnih jona i negativnih elektrona. Za „filtriranje” elektrona, u komoru se uvlači cev sa katodnom rešetkom koja privlači elektrone u sebe. Pozitivne jone privlači sistem za sprovođenje koji se sastoji od dve ili tri rešetke. Među rešetkama, održava se velika razlika u elektrostatičkim potencijalima (+1090 Volti iznutra nasuprot -225 V spolja). Kao rezultat ulaska jona u prostor između rešetki, isti se ubrzavaju i zatim izbacuju u svemir. Generiše se sila potiska prema [[Њутнови закони|Trećem Njutnovom zakonu]], i ubrzava se letelica. Elektroni zarobljeni u katodnoj cevi izbacuju se iz motora pod malim uglom u mlaznicu, u mlaz jonizovanog gasa. To je učinjeno, prvo, zato da trup letelice ostane neutralno napunjen, drugo, da
„neutralni” joni na taj način se ne privlače natrag u letelicu.<ref name="New dawn of electric rocket"/>

Pošto električni jonski motor ostvaruje mali potisak, pogonjeni objekat sa njim ostvaruje malo ubrzanje. Prema definiciji [[Ubrzanje Zemljine teže|standardnog Zemljino ubrzanja]]: <math>1g=9,81\; \mathrm{m/s^2}</math> i definicija sile, kao izvedene fizičke veličine <math>F = ma \implies a = F/m</math>, dobija se potvrda prethodno navedenog. Prema instituciji NASA (primena solarne tehnologije), motor koji proizvodi silu potiska od 92&nbsp;mN<ref name="Next-generation ion engine sets new thrust record">{{cite web|url=https://www.newscientist.com/article/dn12709-next-generation-ion-engine-sets-new-thrust-record/|title=Next-generation ion engine sets new thrust record| quote =Next-generation ion engine sets new thrust record| last = Shiga | first = David |date =28. 09. 2007.| format = |publisher=newscientist| location = | language = {{en}} |accessdate =10. 03. 2019.}}</ref> ubrzava satelit mase od 1{{nbsp}}[[Тона|tone]] za 0,092{{nbsp}}N / 1000&nbsp;kg = 9,2{{e|−5}}&nbsp;m/s{{sup|2}} (ili 9,38{{e|−6}}&nbsp;g). Međutim, to se ubrzanje može održavati neprekidno mesecima i godinama, za razliku od vrlo kratkog sagorevanja hemijskog goriva kod te vrste pogona [[raketa]].
{|style="margin:auto; background:#fff; border-style:solid; border-width:0; border-color:skyBlue; padding:8px;"
|-
|<math>F = 2 \frac{\eta P}{g I_\text{sp}}</math>||Gde su:
* ''F'' je sila potiska u N,
* ''η'' je [[efikasnost]]
* ''P'' je električna energija u W, koja se koristi za dobijanje potiska, i
* ''I''<sub>sp</sub> je [[specifični impuls]] u sekundama.
|}
Energetsko napajanje jonskih motora je obično preko električnih solarnih panela, a na velikim udaljenostima od Sunca se koristi nuklearna energija. U svakom slučaju, masa napajanja je proporcionalna vršnoj snazi koja se može isporučiti, za ovu namenu. Gotovo da ne postoje nikakva energetska ograničenja za pouzdanu funkciju motora.

Jonski motor sa električnim napajanjem nije najperspektivniji tip pogona svemirskih letelica, ali je do sada u praksi najuspješniji.<ref name="New dawn of electric rocket"/> Radi dopunske ilustracije njegovih karakteristika, jednom jonskom motoru bi bilo potrebno vreme od dva dana da ubrza automobil do potrebne putne brzine u saobraćaju. Tehničke karakteristike znatno su mu slabije od navedenih u literaturi za prototipove (prvenstveno potisak),<ref name="New dawn of electric rocket"/> zbog ograničenih tehničkih mogućnosti prostora za punjenje gorivom, kojim se stvaraju joni. To ograničava specifični potisak (silu po poprečnom preseku motora).<ref name="New dawn of electric rocket"/> Jonski motori stvaraju nizak nivo potiska u poređenju sa raketnim motorom sa hemijskim gorivom ('''Dip spejs 1''' ima potisak približno jednak težini jednog lista papira<ref name="New dawn of electric rocket"/>), ali on postiže visok specifični impuls, odnosno visoku efikasnost mase goriva, zahvaljujući izduvavanju gasa velikom brzinom. Snaga koja se prenosi na izduvni gas povećava se sa kvadratom brzine izduvavanja dok je povećanje potiska linearno. Kod raketnog motora sa hemijskim gorivom je obrnuto, daju veliki potisak, ali su u ukupnom impulsu ograničeni malom količinom energije koja se može hemijski uskladištiti u pogonskom gorivom. Praktičnom primenom dostupnih izvora energije, ubrzanje postignuto jonskim motorom je oko hiljadu puta manje od [[Ubrzanje Zemljine teže|standardne gravitacije]]. Međutim, budući da deluje kao električni (ili elektrostatski) motor, on pretvara veći deo ulazne snage u kinetičku energiju izduvnog gasa. Dok raketni motor sa hemijskim gorivom radi kao toplotni motor, kod koga je limitirana brzina izduvnih gasova.

== Istorija ==
Ideju i koncept o jonskom motoru je razvio ruski naučnik [[Konstantin Ciolkovski]], još [[1911]]. godine. Prvi zapis o mogućnosti njegovog korišćenja je sačinio Robert H. Godard, a [[1916]]. i [[1917]]. godine, a izveo je prve eksperimente. Iako je jonski motor idealan u vakuumskom prostoru, ti prvi eksperimenti su ipak vršini u atmosferskim uslovima. Ernest Štulingeren je detaljno opisao i matematički modelirao tu tehnologiju, 1954. godine.<ref name="A Critical History of Electric Propulsion: The First 50 Years (1906–1956)">{{cite web|url=http://alfven.princeton.edu/papers/choueiriJPP04a.pdf|title=A Critical History of Electric Propulsion: The First 50 Years (1906–1956)|quote=A Critical History of Electric Propulsion: The First 50 Years (1906–1956)|author=E. Y. Choueiri|date=|format=|publisher=|location=|language={{en}}|accessdate=12. 03. 2019.|archive-date=24. 06. 2007|archive-url=https://web.archive.org/web/20070624060845/http://alfven.princeton.edu/papers/choueiriJPP04a.pdf|url-status=dead}}</ref>

U Sovjetskom Savezu se pedesetih i šezdesetih godina dvadesetog veka razvijao se drukčiji Halov jonski motor i on je korišćen za rad na veštačkim satelitima od [[1972]]. godine. Do [[1990]]. godine je napravljeno skoro 200 takvih motora, a [[1992]]. godine je ponuđen i zapadnim kupcima.<ref name="NK">{{ru icon}} {{cite web |author= |url=http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/198/35.shtml |title=Native Electric Propulsion Engines Today |date= |website= |publisher= |access-date= |archive-date=06. 06. 2011 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110606033558/http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/198/35.shtml |url-status= }}, Novosti Kosmonavtiki, 1999, No.7</ref>

Aleksej Ivanovič Morozov je napisao 1955. godine, a 1957. objavio članak u JETP-u „O ubrzanju plazme pomoću magnetnog polja“.<ref>Морозов А. И.,„O ubrzanju plazme pomoću magnetnog polja“, časopis ЖЭТФ, 1957. godine, стран. 305—310</ref><ref name="Потомки повелителя ветров: Вместо сердца - плазменный мотор!">{{cite web|url=https://www.popmech.ru/made-in-russia/5300-potomki-povelitelya-vetrov-vmesto-serdtsa-plazmennyy-motor/|title=Потомки повелителя ветров: Вместо сердца - плазменный мотор!| quote =Потомки повелителя ветров: Вместо сердца - плазменный мотор!| last = Мамонтов | first = Дмитрий |date =20. 02. 2006.| format = |publisher=popmech| location = | language = {{ru}} |accessdate =12. 03. 2019.}}</ref> To je dalo podsticaj istraživanju, a već 1964. godine na sovjetskoj letelici '''Zond-2''', prvi takav uređaj je lansiran u svemir bio je motor plazma-erozije koji je projektovao A. M. Andrianov. Taj solarni motor je imao namenu upravljanja usmeravanjen letelice, a energetski je napajan solarnim ćelijama.<ref name="КОСМИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОВОЗ">{{cite web|url=https://www.nkj.ru/archive/articles/9681/|title=КОСМИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОВОЗ| quote =КОСМИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОВОЗ|author =Доктор физико-математических наук А. МОРОЗОВ.|date =| format = |publisher=nkj| location = | language = {{ru}} |accessdate =12. 03. 2019.}}</ref>

Prvi američki operativni jonski elektrostatički motor (SAD, NASA) izgrađen je pod vođstvom Harolda Kaufmanruena, 1959. godine. Prva uspješna demonstracija toga jonskog motora je realizovana 1964. godine, u suborbitalnom letu ('''SERT I''').<ref name="Glenn Contributions to Deep Space 1">{{cite web|url=https://www.nasa.gov/centers/glenn/about/history/ds1.html|title=Glenn Contributions to Deep Space 1| quote =Glenn Contributions to Deep Space 1|author =|date =21. 05. 2008.| format = |publisher=nasa| location = | language = {{en}} |accessdate =12. 03. 2019.}}</ref> Motor je uspješno radio za planiranih 31 minutu. Godine 1970. prošao je test koji je pokazao pouzdanost dugotrajnog rada elektrostatskih motora živih iona u svemiru ('''SERT II''').<ref name="SPACE ELECTRIC ROCKET TEST II (SERT II)">{{cite web|url=https://www.grc.nasa.gov/WWW/ion/past/70s/sert2.htm|title=SPACE ELECTRIC ROCKET TEST II (SERT II)|quote=SPACE ELECTRIC ROCKET TEST II (SERT II)|author=|date=|format=|publisher=nasa|location=|language={{en}}|accessdate=12. 03. 2019.|archive-date=14. 02. 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20170214194851/https://www.grc.nasa.gov/WWW/ion/past/70s/sert2.htm|url-status=dead}}</ref> Nizak potisak i niska učinkovitost dugo su odvraćali američke projektante od korištenja električnih i ionskih motora.

U međuvremenu, nastavljen je razvoj i delovanje Sovjetskog Saveza. Različiti tipovi jonskih motora razvijeni su i korišćeni na različitim tipovima svemirskih letelica. Motori '''SPD-25''' su 25 milimetara, '''SPD-100''',<ref name="Стационарный плазменный двигатель СПД-100">{{cite web|url=https://mai.ru/science/dev/index.php?ELEMENT_ID=10011|title=Стационарный плазменный двигатель СПД-100|quote=Стационарный плазменный двигатель СПД-100|author=|date=|format=|publisher=mai|location=|language={{ru}}|accessdate=12. 03. 2019.|archive-date=01. 07. 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20180701083916/https://mai.ru/science/dev/index.php?ELEMENT_ID=10011|url-status=}}</ref> a drugi su serijski ugrađeni na sovjetske satelite od 1982. godine.<ref name="Спутник убийца или благодетель: что запустила Россия в космос?">{{cite web|url=https://republic.ru/posts/l/1186627|title=Спутник убийца или благодетель: что запустила Россия в космос?| quote =Спутник убийца или благодетель: что запустила Россия в космос?|author =|date =24. 11. 2014.| format = |publisher=republic| location = | language = {{ru}} |accessdate =12. 03. 2019.}}</ref>

Kao glavni (održivi) motor, jonski motor je prvi put korišten na svemirskoj letelici '''Deep Space 1''' (10. 11. 1998). Sledeća vozila bila su europska lunarna sonda '''Smart-1''', lansirana 28. 09. 2003.<ref name="Ионные двигатели: от фантастики к реальным пускам">{{cite web|url=http://zoom.cnews.ru/rnd/article/item/ionnye_dvigateli_ot_fantastiki_k_realnym_puskam|title=Ионные двигатели: от фантастики к реальным пускам| quote =Ионные двигатели: от фантастики к реальным пускам|author =|date =| format = |publisher=cnews| location = | language = {{ru}} |accessdate =12. 03. 2019.}}</ref> i japanska letelica Hajabus, koja je lansirana u asteroid Itokava u maju 2003.<ref name="New dawn of electric rocket"/>

Sledeći tip letelice '''AMC Davn''', proizvod centra NASA, pogonjena je jonskim motorima, nastala je nakon niza prekida i nastavaka rada, započetog 27. 09. 2007. godine. '''Davn''' je projektovan za proučavanje [[4 Vesta]] i [[Cerera (patuljasta planeta)]], nosi tri NSTAR motora, a uspješno je ispitana na '''Deep Space 1'''.<ref name="New dawn of electric rocket"/>

Europska svemirska agencija instalirala je jonski motor na GOCE satelit, lansiranog 17. 09. 2009. godine u ultra-nisku zemljinu orbitu, na nadmorskoj visini od oko 260&nbsp;km. Jonski motor stvara kontinualni impuls koji kompenzira aerodinamički otpor i druge ne-gravitacijske uticaje na satelit.<ref name="New dawn of electric rocket"/>

== Varijante jonskih motora ==
Projekat jonskih motora se može zasnivati na jednom od dva postojeća principa. Jedan koristi [[Kulonov zakon|elektrostatičku silu]] i ubrzavanju jona u smeru električnog polja, a drugi koristi [[Lorencova sila|Lorencovu silu]]. Svaka od ove dve grupe jonskih motora ima više varijanti koncepcijskih tehničkih rešenja.<ref name="New dawn of electric rocket"/>
=== Elektrostatički jonski motor ===
==== Rešetkasti elektrostatički jonski motor ====
Rešetkasti elektrostatički jonski motor ({{jez-eng-lat|gridded electrostatic jon thrusters}}) koristi uglavnom gas [[ksenon]] za pogon. Ksenon je neutralan gas, pa je neophodno da se bombarduje sa elektronima da bi se jonizovao, obično s katodnom žarnom niti. Kada se jonizuje, joni se ubrzavaju sa katode na anodu kroz električno polje (Kaufmanov tip). Sa druge strane, elektroni se mogu ubrzati sa oscilirajućim električnim poljem koje indukuje promenjivo magnetsko polje zavojnice (radiofrekventni tip).<ref name="SPACE ELECTRIC ROCKET TEST II (SERT II)"/>
Pozitivno naelektrisane jone privlače 2 ili 3 redno postavljene rešetke, koje ih ubrzavaju svojom razlikom potencijala, obično za 1-2 -{keV}-, a rezultat postignute te velike brzine mlaza gasa je izduvavanje.
{|  style="margin:auto; background:#fff; border-style:solid; border-width:0; border-color:skyBlue; padding:8px;"
|-
|[[Датотека:Electrostatic ion thruster-sr.svg|200п]]||[[Датотека:Ion engine.SR.svg|200п]]
|-
|<center>Princip rada rešetkastog<br /> elektrostatičkog jonskog мотора</center>||<center>Presek rešetkastog elektrostatičkog<br /> jonskog motora (Kaufmanovog tipa)</center> 
|}
Rešetkasti elektrostatički jonski pogon je ostvaren na projektima:[[Датотека:Wfm hall thruster sr.svg|350п|мини|<center>Princip rada Halovog jonskog pogona</center>]][[Датотека:Russian stationary plasma thrusters.jpg|мини|desno|200п|<center>Ruski Halov jonski pogon</center>]]
* -{NSTAR}- ({{jez-eng-lat|NASA Solar electric propulsion Technology Application Readiness}})
* -{NEXT}- ({{jez-eng-lat|NASA’s Evolutionary Xenon Thruster}})
* -{NEXIS}- ({{jez-eng-lat|Nuclear Electric Xenon Ion System}})
* -{HiPEP}- ({{jez-eng-lat|High Power Electric Propulsion}})
* -{RIT}- ({{jez-eng-lat|EADS Radio-Frequency Ion Thruster}})
* -{DS4G}- ({{jez-eng-lat|Dual-Stage 4-Grid}})<ref>{{cite press release|title=ESA and ANU make space propulsion breakthrough | publisher = ESA |date=11. 1. 2006 | url = http://www.esa.int/esaCP/SEMOSTG23IE_index_0.html | language = | accessdate=29. 4. 2007 | quote = }}</ref><ref>{{cite web|url=http://prl.anu.edu.au/SP3/research/SAFEandDS4G/webstory |title=ANU and ESA make space propulsion breakthrough |accessdate=30. 6. 2007. |others=ANU Space Plasma, Power & Propulsion Group (SP3) |authorlink= |date=6. 12. 2006 |year=|format= |work=DS4G Web Story |publisher=The Australian National University |language= |archiveurl=https://web.archive.org/web/20070627103001/http://prl.anu.edu.au/SP3/research/SAFEandDS4G/webstory |archivedate=27. 6. 2007 |url-status=dead }}</ref>

==== Halov jonski motor ====
Halov jonski motor ({{jez-eng-lat|Hall effect thrusters}}) ubrzava jone korišćenjem električnog potencijala između cilindrične anode i negativno naelektrisane [[plazma|plazme]], koja predstavlja katodu. Gas ksenon ulazi blizu anode, gde se odmah postaje jonizuje, a jone privlači katoda i ona ih ubrzava, a uz put pokupi elektrone i tada neutralan napušta prostor sa velikom brzinom strujanja.

Anoda je na jednom kraju cilindrične cevi, u centru ima šiljak koji stvara radijalno magnetno polje. Na jone uglavnom ne utiče magnetno polje pošto su veliki, ali na elektrone utiče šiljak na anodi, sa kojim bivaju uhvaćeni a neki se kreću spiralno, zahvaćeni Halovom strujom, te utiču na gas ksenon i joniziraju ga.<ref name="Development and Characterization
of High-Efficiency, High-Specific
Impulse Xenon Hall Thrusters">{{cite web|url=https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20040084644.pdf|title=Development and Characterization of High-Efficiency, High-Specific Impulse Xenon Hall Thrusters| quote =Development and Characterization of High-Efficiency, High-Specific Impulse Xenon Hall Thrusters|author =Richard R. Hofer|date =| format =pdf|publisher=nasa| location = | language = {{en}} |accessdate =14. 03. 2019.}}</ref><ref name="Hall-Effect Stationary Plasma thrusters">{{cite web|url=https://www.permanent.com/space-transportation-electric.html#how-russ|title=Hall-Effect Stationary Plasma thrusters|quote=Hall-Effect Stationary Plasma thrusters|author=|date=|format=|publisher=permanent|location=|language={{en}}|accessdate=14. 03. 2019.|archive-date=22. 01. 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20190122195632/https://www.permanent.com/space-transportation-electric.html#how-russ|url-status=}}</ref><ref name="A closer look at a stationary plasma thruster">{{cite web|url=http://home.uni-leipzig.de/iom/muehlleithen/2010/Bundesmann_2010.pdf|title=A closer look at a stationary plasma thruster|quote=A closer look at a stationary plasma thruster|author=C. Bundesmann, M. Tartz,|date=|format=|publisher=uni-leipzig|location=|language={{en}}|accessdate=15. 03. 2019.|archive-url=https://web.archive.org/web/20180417142006/http://home.uni-leipzig.de/iom/muehlleithen/2010/Bundesmann_2010.pdf|archive-date=17. 04. 2018|url-status=dead}}</ref>

==== Jonski motor sa електричноm пропулзијоm emisije polja ====
Jonski motor sa електричноm пропулзијоm emisije polja ({{jez-eng-lat|field emission electric propulsion – FEEP}}) koristi jednostavan sistem da ubrzava protok jona tečnog metala, a prvenstveno se koristi [[cezijum]] ili [[indijum]], kao gorivo. On ima posudu u kojoj je uskladišten tečni metal, iz koje izlazi mali kanal kroz koji tečnost prolazi i na kraju kroz prsten za ubrzanje. Kada tečni metal uđe u kanal, stvara se magnetno polje, koje jonizira tečni metal i ubrzava ga u električnom polju. Spoljni извор електрона неутралише позитивно набијени ток jona како би се спречило povratno пуњење летелице.<ref>{{cite web|url=http://www.centrospazio.cpr.it/FEEPPrinciple.html|title=The FEEP Principle|accessdate=21. 11. 2007.|last1=Marcuccio |first1=S. |archive-url=https://web.archive.org/web/20071225011731/http://www.centrospazio.cpr.it/FEEPPrinciple.html|archive-date=25. 12. 2007|url-status=dead}}</ref><ref>{{cite web|url=http://trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/bitstream/2014/11649/1/02-0194.pdf|title=In-FEEP Thruster Ion Beam Neutralization with Thermionic and Field Emission Cathodes|accessdate=21. 11. 2007.|author=Colleen Marrese-Reading|last2=Polk|first2=Jay|last3=Mueller|first3=Juergen| last4 = Owens | first4 = Al |archive-url=https://web.archive.org/web/20061013162109/http://trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/bitstream/2014/11649/1/02-0194.pdf|archive-date=13. 10. 2006|url-status=dead}}</ref>

=== Elektromagnetski jonski motori ===
==== Induktivno pulsirajući jonski motor ====
Induktivno pulsirajući jonski pogon ({{jez-eng-lat|pulsed inductive thrusters – PIT}}) umesto kontinualnog pogona postoji i pulsirajući. Sastoji se od velike zavojnice koja okružuje koničnu cev, u kojoj se emituje gas, a to je obično [[amonijak]]. Velika količina naboja se stvara u [[električni kondenzator|kondenzatorima]] i nakon njihovog pražnjenja, stvara se impuls električne struje. Ona stvara impuls magnetnog polja, koje jonizira amonijak, a on se ubrzava kroz magnetno polje usled [[Lorencova sila|Lorencove sile]].<ref>{{cite web|url=http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/2003/CR-2003-212714.pdf|title=Pulsed Inductive Thruster (PIT): Modeling and Validation Using the MACH2 Code|accessdate=21. 11. 2007.|last=Mikellides|archive-url=https://web.archive.org/web/20061010033732/http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/2003/CR-2003-212714.pdf|archive-date=10. 10. 2006|url-status=dead}}</ref>

==== Jonski motor sa dinamičkom magnentom plazmom ====
Jonski pogon sa dinamičkom magnetskom plazmom ({{jez-eng-lat|magnetoplasmadynamic – MPD}}), kao i litijumski jonski motori sa akceleratorom Lorencovom silom ({{jez-eng-lat|lithium Lorentz force accelerator – LiLFa}}), koriste kao gorivo gasove [[vodonik]], [[argon]], amonijak ili [[azot]]. U nekim slučajevima koristite i vazduh iz Zemljine atmosfere, kao pogon. Gas ulazi u glavnu komoru, gde se jonizira između anode i katode, sa električnim poljem a kao plazma provodi električnu struju, koja stvara magnetno polje oko katode, pa Lorencova sila ubrzava plazmu.<ref name="A Survey of Propulsion Options for Cargo and Piloted Missions to Mars">{{cite web|url=https://alfven.princeton.edu/publications/sankaran-icnta-2003|title=A Survey of Propulsion Options for Cargo and Piloted Missions to Mars|quote=A Survey of Propulsion Options for Cargo and Piloted Missions to Mars|author=K. Sankaran, L. Cassady, A. D. Kodys and E. Y. Choueiri|date=22. 01. 2003.|format=|publisher=princeton|location=|language={{en}}|accessdate=17. 03. 2019.|archive-date=09. 08. 2020|archive-url=https://web.archive.org/web/20200809075510/https://alfven.princeton.edu/publications/sankaran-icnta-2003|url-status=}}</ref>

==== Bezelektrodni plazmeni jonski motor ====
Bezelektrodni plazmeni jonski motor ({{jez-eng-lat|electrodeless plasma thrusters}}) ne koristi elektrode jer su one obično ograničavajući faktor za vek jonskog motora, i imaju svojstvo da mu prigušuju rad. Neutralni gas se jonizuje sa [[elektromagnetsko zračenje|elektromagnetskim zračenjem]], a zatim se u drugoj komori ubrzava sa oscilirajućim električnim i magnetnim poljem. Zbog odvojenog jonizovanja i ubrzavanja jona, reguliše se određeni impuls sile motora.<ref name="Electrodeless plasma thrusters for spacecraft: a review">{{cite web|url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2058-6272/aa71fe/meta|title=Electrodeless plasma thrusters for spacecraft: a review| quote =Electrodeless plasma thrusters for spacecraft: a review|author = N BATHGATE, M M M BILEK and D R MCKENZIE|date =20. 06. 2017.| format = |publisher=iop.| location = | language = {{en}} |accessdate =18. 03. 2019.}}</ref>

==== Elektrotermalni jonski motor ====
Postoji nekoliko vrsta tog pogona:
* Resistodžet
* Arkdžet
* Mikrotalasni elektro termalni jonski motor
* Termalni jonsko ciklotronski jonski motor (-{VASIMR}-)
===== VASIMR =====
VASIMR, ili varijabilna specifična impulsna magnetoplazmatska raketa, jonizira propelent u plazmu pomoću radio talasa, a zatim magnetsko polje ubrzava plazmu u zadnjem delu raketnog motora u funkciji stvaranja potiska. VASIMR se trenutno razvija od strane privatne firme ''Ad Astra Rocket Company'', sa sedištem u Hjustonu, uz pomoć kanadskog ''Nautela'', koji proizvodi 200&nbsp;kW RF generišući jonizirajuće potisne gasove. Neke od komponenata „protočne plazme” ispituje se u laboratorijama smještenim u Liberiji, [[Kostarika]]. Ovaj projekat vodi bivši astronaut NASA-e dr. Franklin Chang-Díaz (CRC-USA).
[[Датотека:Vasimr sr.png|<center>-{VASIMR}- u preseku</center>|центар|мини|450px]]
Ispitani motor VASIMR, snage 200&nbsp;kW, je bio predmet rasprave o postavljanju na Međunarodnu svemirsku stanicu, kao deo plana za ispitivanje VASIMR-a u svemiru. Međutim, planovi za ovaj opit na brodu ISS otkazani su 2015. godine, od strane centra NASA. Predviđeni motor od 200&nbsp;kW mogao bi smanjiti trajanje leta od Zemlje do Jupitera ili Saturna sa četrnaest meseci na šest, a do Marsa sa 6 meseci na 39 dana.<ref name="Plasma Rocket Could Travel to Mars in 39 Days">{{cite web|url=https://phys.org/news/2009-10-plasma-rocket-mars-days.html|title=Plasma Rocket Could Travel to Mars in 39 Days| quote =Plasma Rocket Could Travel to Mars in 39 Days| last = Zyga | first = Lisa |date =6. 10. 2009.| format = |publisher=phys| location = | language = {{en}} |accessdate =17. 03. 2019.}}</ref>

==== Helikon dvoslojni jonski motor ====
Helikon dvoslojni jonski motor ({{jez-eng-lat|helicon double layer thrusters}}) izbacuje jonizovane gasove sa velikom brzinom. Gas se ubacuje u cevnu komoru čija je zadnja strana otvorena. Naizmenični Radio frekventni talasi (prototip je napravljen sa 13,56 -{MHz}-) stvaraju specijalno oblikovane antene koje okružuju komoru. [[Radio talasi]] prouzrokuju stvaranje plazme. [[Magnetno polje]] je uglavnom konstantno, ali se u jednom delu grana, stvarajući magnetnu mlaznicu. Velika je razlika u gustini plazme u komori i magnetnoj mlaznici, što izaziva ubrzavanje i izbacivanje [[jon]]a. Rezultat toga je sila potiska.<ref name="Helicon Double Layer Thruster Concept for High Power NEP">{{cite web|url=https://www.esa.int/gsp/ACT/doc/ARI/ARI%20Study%20Report/ACT-RPT-PRO-ARI-043101-Helicon%20Double%20Layer%20Thruster-Ecole%20Polytechnique.pdf|title=Helicon Double Layer Thruster Concept for High Power NEP| quote =Helicon Double Layer Thruster Concept for High Power NEP|author = Nicolas Plihon, Pascal Chabert|date =| format =pdf|publisher=esa| location = | language = {{en}} |accessdate =18. 03. 2019.}}</ref>

=== Poređenje jonskih motora ===

{| border="2" style="margin:auto;"  cellpadding="2"
| colspan="6" style="text-align:center;"|<div class="NavHead" style="background:skyBlue; text-align:center; font-size:130%;">'''Podaci ispitivanja pojedinih jonskih motora '''
|-
!Motor
!Gorivo
!Potrebna snaga<br />(-{kW}-)
! [[Specifični impuls]]<br />(-{s}-)
!Potisak<br />(-{mN}-)
|-
| -{NSTAR}-<ref name="NASA SOLAR ELECTRIC PROPULSION TECHNOLOGY APPLICATION READINESS (NSTAR)">{{cite web|url=https://www.grc.nasa.gov/WWW/ion/past/90s/nstar.htm|title=NASA SOLAR ELECTRIC PROPULSION TECHNOLOGY APPLICATION READINESS (NSTAR)|quote=NASA SOLAR ELECTRIC PROPULSION TECHNOLOGY APPLICATION READINESS (NSTAR)|author=|date=|format=|publisher=nasa |location=|language={{en}}|accessdate=14. 03. 2019.|archive-date=05. 03. 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160305021444/http://www.grc.nasa.gov/WWW/ion/past/90s/nstar.htm|url-status=dead}}</ref>
| Ksenon
| 2,3
| 3.300
| 92
|-
| -{NEXT}-<ref name="NASA’s Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) Project Qualifi cation Propellant Throughput Milestone: Performance, Erosion, and Thruster Service Life Prediction After 450 kg">{{cite web|url=https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20110000521.pdf|title=NASA’s Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) Project Qualifi cation Propellant Throughput Milestone: Performance, Erosion, and Thruster Service Life Prediction After 450 kg| quote =NASA’s Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) Project Qualifi cation Propellant Throughput Milestone: Performance, Erosion, and Thruster Service Life Prediction After 450 kg|author =Daniel A. Herman|date =| format =pdf|publisher=nasa| location = | language = {{en}} |accessdate =14. 03. 2019.}}</ref>
| Ksenon
| 7,7
| 4.300
| 327
|
|-
| -{NEXIS}-<ref name="Results of a 2000-Hour Wear Test of the NEXIS Ion Engine ">{{cite web|url=https://pdfs.semanticscholar.org/dff3/94a91fd27bffeaac674176b419f991a682bb.pdf|title=Results of a 2000-Hour Wear Test of the NEXIS Ion Engine | quote =Results of a 2000-Hour Wear Test of the NEXIS Ion Engine |author =John Steven Snyder|date =31. 10. 2005.| format =pdf|publisher=semanticscholar| location = | language = {{en}} |accessdate =14. 03. 2019.}}</ref>
| ksenon
| 20,5
| 6.000-7.500
| 400
|-
| -{HiPEP}-<ref name="The High Power Electric Propulsion (HiPEP) Ion Thruster">{{cite web|url=https://www.researchgate.net/publication/24298640_The_High_Power_Electric_Propulsion_HiPEP_Ion_Thruster|title=The High Power Electric Propulsion (HiPEP) Ion Thruster| quote =The High Power Electric Propulsion (HiPEP) Ion Thruster|author =Michael J. Patterson|date =| format = |publisher=researchgate| location = | language = {{en}} |accessdate =14. 03. 2019.}}</ref>
| Ksenon
| 25-50
| 6.000-9.000
| 460-670
|-
| -{RIT}- 22<ref name="The RIT 2X propulsion system: current development status">{{cite web|url=https://iepc2017.org/sites/default/files/speaker-papers/iepc17-paper_porst_v02_reduced.pdf|title=The RIT 2X propulsion system: current development status|quote=The RIT 2X propulsion system: current development status|author=C. Altmann, C. Arnold, J. Kuhmann, C. Syring,|date=|format=pdf|publisher=iepc2017|location=|language={{en}}|accessdate=14. 03. 2019.}}{{Мртва веза|date=04. 2020 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref> 
| Ksenon
| 5
| 3.000-6.000
| 50 - 200
|-
| Halov jonski pogon<ref name="Parametric investigations of a nonconventional Hall thruster">{{cite web|url=https://htx.pppl.gov/publication/Journal/CHT_PoP_2001.pdf|title=Parametric investigations of a nonconventional Hall thruster| quote =Parametric investigations of a nonconventional Hall thruster|author =Y. Raitses† and N. J. Fisch|date =| format = |publisher=pppl| location = | language = {{en}} |accessdate =14. 03. 2019.}}</ref>
| [[Bizmut]]
| 25
| 3.000
| 1.130
|-
| Halov jonski pogon<ref name="Parametric investigations of a nonconventional Hall thruster"/>
| Bizmut
| 140
| 8.000
| 2.500
|-
| Halov jonski pogon<ref name="Parametric investigations of a nonconventional Hall thruster"/>
| Ksenon
| 25
| 3.250
| 950
|-
| Halov jonski pogon<ref name="Parametric investigations of a nonconventional Hall thruster"/>
| Ksenon
| 75
| 2.900
| 2.900
|-
| -{FEEP}-<ref name="Experimental Performance of Field Emission Microthrusters">{{cite web|url=https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/2.5340|title=Experimental Performance of Field Emission Microthrusters| quote =Experimental Performance of Field Emission Microthrusters|author =Salvo Marcuccio; Angelo Genovese; Mariano Andrenucci|date =5. 10. 1998.| format = |publisher=arc.aiaa.| location = | language = {{en}} |accessdate =14. 03. 2019.}}</ref>
| Tekući cezijum
| 6x10<sup>−5</sup>-0,06
| 6.000-10.000
| 0,001-1
|-
| -{VASIMR}-<ref name="VASIMR ENGINE Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket Engine">{{cite web|url=https://www.researchgate.net/publication/326463400_VASIMR_ENGINE_Variable_Specific_Impulse_Magnetoplasma_Rocket_Engine|title=VASIMR ENGINE Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket Engine| quote =VASIMR ENGINE Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket Engine|author =|date =| format = |publisher=researchgate| location = | language = {{en}} |accessdate =14. 03. 2019.}}</ref>
| Argon
| 200
| 3.000-30.000
| ~5.000
|}

{| border="2" style="margin:auto;"  cellpadding="2"
| colspan="6" style="text-align:center;"|<div class="NavHead" style="background:skyBlue; text-align:center; font-size:130%;">'''Nekoliko primera eksperimentalnih jonskih motora '''
|-
! Motor
! Gorivo
! Potrebna snaga<br />(-{kW}-)
! [[Specifični impuls]]<br />(s)
! Potisak<br />(-{mN}-) 
|-
| -{MPDT}-<ref name="Magnetoplasmadynamic Thrusters">{{cite web|url=https://www.nasa.gov/centers/glenn/about/fs22grc.html|title=Magnetoplasmadynamic Thrusters|quote=Magnetoplasmadynamic Thrusters|author=|date=|format=|publisher=nasa|location=|language={{en}}|accessdate=14. 03. 2019.|archive-date=12. 12. 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20191212143240/https://www.nasa.gov/centers/glenn/about/fs22grc.html|url-status=}}</ref>
| [[vodonik]]
| 1.500
| 4.900
| 26.300
|-
| -{MPDT}-<ref name="Magnetoplasmadynamic Thrusters"/>
| vodonik
| 3.750
| 3.500
| 88.500
|-
| -{MPDT}-<ref name="Magnetoplasmadynamic Thrusters"/>
| vodonik
| 7.500
| 6.000
| 60.000
|-
| -{LiLFA}-<ref name="About the Ionic Engines">{{cite web|url=https://www.researchgate.net/publication/282915035_About_the_Ionic_Engines|title=About the Ionic Engines| quote =About the Ionic Engines|author =Florian Ion Tiberiu Petrescu|date =| format = |publisher=researchgate| location =Polytechnic University of Bucharest| language = {{en}} |accessdate =14. 03. 2019.}}</ref>
| Para [[litijum]]a
| 500
| 4.077
| 12.000 
|-
| colspan="7" style="text-align:center;"|Legenda: Dinamička magnetna plazma — -{MPDT}-
|}

== Vreme trajanja rada ==
Od jonskih motora malog potiska se zahteva dugotrajan i kontinualni rad, kako bi isti imali na raspolaganju dovoljno vremena za dostizanje potrebne brzine (ubrzanjem) letelice za realizaciju zadate misije. Imajući to u vidu, za jonske motore projektni zahtevi su naglašeni da obezbede kontinualni rad u vremenskom intervalu od nekoliko nedelja, pa i godina.

Na vreme trajanja neprekidnog rada i životni vek elektrostatičkih jonskih motora utiče nekoliko faktora i procesa. U elektrostatičkim mrežastim konstrukcijama, joni menjaju naboj sa protokom neutralnog gasa i ubrzavaju se prema negativno pristranoj mreži akceleratora, pa izazivaju eroziju rešetke. Završetak životnog veka se događa kad struktura mreže propadne ili otvori u njoj postanu toliko veliki da je [[ekstrakcija]] jona bitno ugrožena; npr. pojavom povratnog protoka elektrona. Erozija mreže se ne može izbeći i ona je glavni uzrok ograničavanja životnog veka jonskih motora. Osnovni uslov pri projektovanju rešetke je optimalan izbor materijala, sa čime je moguće obezbediti smanjenje erozije i povećanje veka trajanja rada jonskog motor do 20.000 sati, pa i više.

Ispitivanjem elektrostatičkog jonskog motora, u centru NASA, dobijeno je trajanje rada od 30.472 sati (otprilike 3,5 godine), sa kontinualnim potiskom pri maksimalnoj snazi. Tako npr. rešetkasti elektrostatički jonski pogon -{NSTAR}- je ispitan, sa čime je potvrđeno da može da radi 3,5 godina bez kvara.<ref name="Ef!cient electric plasma engines are propelling the next generation of space probes to the outer solar system">{{cite web|url=https://alfven.princeton.edu/publications/choueiri-sciam-2009|title=Ef!cient electric plasma engines are propelling the next generation of space probes to the outer solar system|quote=Ef!cient electric plasma engines are propelling the next generation of space probes to the outer solar system|author=Edgar Y. Choueiri|date=|format=|publisher=princeton|location=|language={{en}}|accessdate=14. 03. 2019.|archive-date=19. 12. 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20171219091301/http://alfven.princeton.edu/publications/choueiri-sciam-2009|url-status=}}</ref><ref name="The Efficient Future of Deep-Space Travel--Electric Rockets">{{cite web|url=https://www.scientificamerican.com/article/the-efficient-future-of-deep-space/|title=The Efficient Future of Deep-Space Travel--Electric Rockets| quote =The Efficient Future of Deep-Space Travel--Electric Rockets|author =Edgar Y. Choueiri|date =| format = |publisher=scientificamerican| location = | language = {{en}} |accessdate =14. 03. 2019.}}</ref>

Projekat -{NEXT}- centra NASA je ispunio uslove neprekidnog rada više od 48.000 sati. Ispitivanje je izvedeno u komori visokog vakuuma. Tokom ispitivanja od 5,5 + godina, motor je potrošio oko 870 kilograma ksenonskog goriva. Ukupni generirani impuls zahteva više od 10.000 kilograma konvencionalnog raketnog goriva za sličnu primenu.

Očekuje se da će napredni električni pogonski sistem -{AEPS}- raditi oko 5.000 sati, a projekat ima cilj da izvrši misiju leta sa životnim vekom od oko 50.000 sati.<ref name="Aerojet Rocketdyne Signs Contract to Develop Advanced Electric Propulsion System for NASA">{{cite web|url=http://rocket.com/article/aerojet-rocketdyne-signs-contract-develop-advanced-electric-propulsion-system-nasa|title=Aerojet Rocketdyne Signs Contract to Develop Advanced Electric Propulsion System for NASA|quote=Aerojet Rocketdyne Signs Contract to Develop Advanced Electric Propulsion System for NASA|author=|date=|format=|publisher=rocket|location=|language={{en}}|accessdate=15. 03. 2019.|archive-date=28. 09. 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20180928001337/http://www.rocket.com/article/aerojet-rocketdyne-signs-contract-develop-advanced-electric-propulsion-system-nasa|url-status=}}</ref><ref name="Overview of the Development and Mission Application of the Advanced Electric Propulsion System (AEPS)">{{cite web|url=https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20180001297.pdf|title=Overview of the Development and Mission Application of the Advanced Electric Propulsion System (AEPS)| quote =Overview of the Development and Mission Application of the Advanced Electric Propulsion System (AEPS)|author =Daniel A. Herman, Todd A. Tofi l,|date =| format = |publisher=nasa| location = | language = {{en}} |accessdate =14. 03. 2019.}}</ref>

Tuneli, kanali i keramičke ispusne komore motora su izloženi jakoj eroziji usled delovanja energetskih jona, Opit koji je zabeležen 2010. godine pokazao je eroziju od oko 1&nbsp;mm, na stotinu sati rada.<ref name="A closer look at a stationary plasma thruster"/>

== Gorivo ==
Proces jonizacije troši veliki procenat energije potrebne za pogon jonskih motora. Idealni pogonski gas se lako jonizira i ima visok odnos energija / jonizacija. Osim toga, pogonski gas ne bi trebao u velikoj meri nagrizati motor da bi se obezbedio dug vek njegovog trajanja, a istovremeno ne bi smeo kontaminirati letelicu.

Mnoge savremene konstrukcije koriste gas [[ksenon]], jer mu je potrebna manja energija jonizacije, ima veliki atomski broj, ne reaguje sa drugim atomima i ne uništava značajno opremu motora. Nedostatak je što ga ima malo na Zemlji i veoma je skup.

[[Živa]] se koristila kod starijih konstrukcija, ona je otrovna i vrlo skupa, a ima i tendenciju da reaguje u kontaktu sa metalima na [[Svemirska letelica|svemirskoj letelici]].<ref name="This Silicon Valley Space Startup Could Lace the Atmosphere With Mercury">{{cite web|url=https://www.bloomberg.com/news/articles/2018-11-19/this-space-startup-could-lace-the-atmosphere-with-toxic-mercury|title=This Silicon Valley Space Startup Could Lace the Atmosphere With Mercury| quote =This Silicon Valley Space Startup Could Lace the Atmosphere With Mercury| last = Elgin | first = Ben |date =19. 11. 2018.| format = |publisher=bloomberg| location = | language = {{en}} |accessdate =16. 03. 2019.}}</ref>

[[Bizmut]] je još uvek predmet proučavanja i dosta obećava, pogotovo za Halov jonski motor.<ref name="Performance Evaluation of an Iodine-Vapor Hall Thruster">{{cite web|url=https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/1.B34291|title=Performance Evaluation of an Iodine-Vapor Hall Thruster| quote =Performance Evaluation of an Iodine-Vapor Hall Thruster|author =James Szabo, Bruce Pote|date =| format = |publisher= aiaa| location = | language = {{en}} |accessdate =16. 03. 2019.}}</ref>

-{VASIMR}- jonski motor teoretski može da koristi bilo koje gorivo, ali su ispitivanja pokazala da je najpogodniji [[argon]], kojeg ima dosta i jeftin je.<ref name="A closer look at a stationary plasma thruster"/>

U toku su ispitivanja upotrebe krutog joda, kao pogonskog goriva, kako bi se smanjila zapremina skladištenja.

== Energetska efikasnost ==
[[Датотека:Average propulsive efficiency of rockets.png|мини|upright=1.5| {{colorbox|#4a86e8}} је područje trenutne propulzivne efikasnosti (<math>\eta_p</math>), a {{colorbox|red}} ukupne efikasnosti letelice (<math>\eta </math>), u procentima ukupne efikasnosti motora. Ubrzavanje letelice je od početka. Maksimalna efikasnost letelice je oko 1,6 puta veća od brzine izduva.]]Energetska efikasnost motora je odnos kinetičke energije izduvnog mlaza u sekundi i utrošene električne energije. Ukupna energetska efikasnost sistema je određena sa propulzivnom efikasnosti koja zavisi od brzine letelice i brzine izduva. Neki motori mogu menjati brzinu izduvnih gasova, ali svi se mogu projektovati sa različitim brzinama izduvnih gasova. Na donjem kraju promenjive specifičnog impulsa, ''I''<sub>sp</sub>, ukupna efikasnost pada, jer jonizacija troši veći procenat energije, a pri visokom kraju propulzivna efikasnost je smanjena. Optimalne efikasnosti i brzine izduvnih gasova za svaku zadanu misiju se mogu izračunati kako bi se postigli minimalni ukupni troškovi.<ref name="Mass-Flow Rate, Thrust, and Propulsive Efficiency">{{cite web|url=https://www.hq.nasa.gov/pao/History/SP-468/app-e.htm|title=Mass-Flow Rate, Thrust, and Propulsive Efficiency|quote=Mass-Flow Rate, Thrust, and Propulsive Efficiency|author=|date=|format=|publisher=nasa|location=|language={{en}}|accessdate=18. 03. 2019.|archive-date=17. 01. 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20170117123458/http://www.hq.nasa.gov/pao/History/SP-468/app-e.htm|url-status=}}</ref>

== Operativna upotreba ==
Jonski motor je prvenstveno namenjen za pogon [[Svemirska letelica|svemirskih letelica]]. Pogodan za ispunjenje uslova malog potiska i uz uslov da pri tome pouzdano radi duži vremenski period. Koristi se za promenu orbite letelice, podešavanje visine leta pogotovo u nižim slojevima atmosfere, prenos goriva između raznih spremnika i za precizno podešavanje pozicije. Smatra se da je veoma pogodan pogon za međuplanetarne misije.<ref name="Hall-Effect Stationary Plasma thrusters"/><ref name="Development and Characterization of High-Efficiency, High-Specific Impulse Xenon Hall Thrusters"/>
=== Aktivne misije ===
[[Датотека:BepiColombo spacecraft model.png|<center>Моdel [[Svemirska letelica|svemirske letelice]] '''BepiColombo'''.</center>|десно|мини|200п]]
* '''Artemis'''
[[Komunikacioni satelit]] izgrađen od strane [[Европска свемирска агенција|Europske svemirske agencije]].<ref name="Ионные двигатели: от фантастики к реальным пускам"/>
* '''Hajabusa-2'''
Automatska međuplanetarna stanica Japanske agencije za svemirska istraživanja (JAXA), projektovana za isporuku uzoraka tla asteroida klase C.<ref name="Японский космический зонд Хаябуса-2 отправится к астероиду 1999JU3">{{cite web|url=https://tass.ru/kosmos/1618767|title=Японский космический зонд Хаябуса-2 отправится к астероиду 1999JU3| quote =Японский космический зонд Хаябуса-2 отправится к астероиду 1999JU3|author =|date =2. 12. 2014.| format = |publisher=tass| location = | language = {{ru}} |accessdate =19. 03. 2019.}}</ref>
* '''BepiColombo'''
Zajednička automatska misija svemirske agencije Europske svemirske agencije (ЕКА) i Japanske agencije za istraživanje svemira (ЈАКСА) za proučavanje [[Merkur]]a. Dve letelice biće lansirane u orbitu: '''Mercuri Planetari Orbiter''' i '''Mercuri Magnetospheric Orbiter'''.

Svečano lansiranje je održano 20. 10. 2018. godine. Dolazak Merkura Planetarija je u decmbru 2025. godine, nakon leta na Zemlji, dve godine Venere i 6 leta Merkura.<ref name="BepiColombo Electric Propulsion Thruster and High Power 1
Electronics Coupling Test Performances">{{cite web|url=http://www.esa.int/Users/dedasava/Downloads/IEPC-2013-133_02102013_issue%201.pdf| title =BepiColombo Electric Propulsion Thruster and High Power 1 Electronics Coupling Test Performances| quote =BepiColombo Electric Propulsion Thruster and High Power 1 Electronics Coupling Test Performances|author =Stephen D Clark1 and Mark S Hutchins.|date =| format =pdf| publisher =| location =| language ={{en}}| accessdate =19. 03. 2019.}}{{Мртва веза|date=04. 2019. |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref><ref name="BEPICOLOMBO LAUNCH RESCHEDULED FOR OCTOBER 2018">{{cite web|url=http://sci.esa.int/bepicolombo/58591-bepicolombo-launch-rescheduled-for-october-2018/|title=BEPICOLOMBO LAUNCH RESCHEDULED FOR OCTOBER 2018|quote=BEPICOLOMBO LAUNCH RESCHEDULED FOR OCTOBER 2018|author=|date=|format=|publisher=esa|location=|language={{en}}|accessdate=19. 03. 2019.|archive-url=https://wayback.archive-it.org/all/20170319170415/http://sci.esa.int/bepicolombo/58591-bepicolombo-launch-rescheduled-for-october-2018/|archive-date=19. 03. 2017|url-status=dead}}</ref><ref name="BepiColombo Factsheet">{{cite web|url=http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/BepiColombo/BepiColombo_factsheet|title=BepiColombo Factsheet| quote =BepiColombo Factsheet|author =|date =| format = |publisher=esa| location = | language = {{en}} |accessdate =19. 03. 2019.}}</ref>
* -{Dawn}-

=== Realizovani letovi ===
[[Датотека:Deep Space 1 using its ion engine.jpg|<center>-{Deep Space 1}- u okruženju kometa.</center>|десно|мини|200п]][[Датотека:Hayabusa IAC 2010.jpg|<center>Model letelice Hajabusa </center>|десно|мини|200п]][[Датотека:Artist's impression of the SMART-1 mission ESA199399.jpg|<center>Umetnički prikaz letelice SMART-1</center>|десно|мини|200п]][[Датотека:Dawn Flight Configuration 2.jpg|<center>АМС Dawn, međuplanetarni let (računarska grafika)</center>|десно|мини|200п]]
* -{SERT}-
Prvi put je jonski pogon prikazan na letu -{SERT I}- i -{SERT II}-. -{SERT I}- je lansiran 20. jula [[1964]], kada je korišćen elektrostatički jonski motor, a gorivo živa i cezijum. -{SERT II}- je lansiran 3. februara [[1970]], a koristio je dva jonska motora sa živom kao gorivom i ostvario je na hiljade sati rada.<ref name="SPACE ELECTRIC ROCKET TEST II (SERT II)"/>
* -{Deep Space 1}-
Eksperimentalna automatska međuplanetarna stanica (AMC), lansirana 24. 10. 1998. godine, u okviru programa NASA „Novi milenijum”. Koristio je rešetkasti elektrostatički jonski motor -{NSTAR}- i gorivo ksenon. Glavni cilj leta bio je ispitati dvanaest najnovijih tehnologija koje mogu značajno smanjiti troškove i rizike svemirskih projekata.<ref name="Deep Space 1">{{cite web|url=https://www.jpl.nasa.gov/nmp/|title=Deep Space 1| quote =Deep Space 1|author =|date =| format = |publisher=nasa| location = | language = {{en}} |accessdate =20. 03. 2019.}}</ref>
* Artemis [[Evropska svemirska agencija]] je lansirala 12. jula [[2001]]. telekomunikacijski satelit, i u početku je imao problema sa jonskim motorom -{RIT}--10, koji je nakon 18 meseci ipak uspeo da izvrši svoj zadatak, postavljanje u planiranu geostacionarnu orbitu.<ref name="Artemis team receives award for space rescue">{{cite web|url=http://www.esa.int/esaTE/SEM1LT0P4HD_index_0.html|title=Artemis team receives award for space rescue| quote =Artemis team receives award for space rescue|author =|date =| format = |publisher=esa| location = | language = {{en}} |accessdate =20. 03. 2019.}}</ref>
* Hajabusa Japanska svemirska agencija je lansirala 2003.godinr letelicu Hajabusa, koja se zadržala u blizini asteroida 25143 Itokava, i imala je jonski motor na ksenon. Iako je letelica imala nekih problema sa jonskim motorom, uspešno se vratila na Zemlju.<ref name="Pluto Features Given First Official Names">{{cite web|url=https://www.iau.org/news/pressreleases/detail/iau1704/|title=Pluto Features Given First Official Names| quote =Pluto Features Given First Official Names|author =|date =| format = |publisher=iau| location = | language = {{en}} |accessdate =20. 03. 2019.}}</ref>
* Smart 1
Prva automatska stanica [[Европска свемирска агенција|Europske svemirske agencije]] za proučavanje Meseca. Uređaj je izrađen po nalogu ESA-e od strane Švedske svemirske korporacije uz učestvovanje gotovo 30 kooperanata iz 11 europskih zemalja i SAD-a. Ukupna vrednost projekta je iznosila 110 miliona evra.<ref name="Probe crashes into Moon's surface">{{cite web|url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/5309656.stm|title=Probe crashes into Moon's surface| quote =Probe crashes into Moon's surface|author =|date =03. 09. 2006.| format = |publisher=bbc.co| location = | language = {{en}} |accessdate =20. 03. 2019.}}</ref>
* Zora Lansiran je 27. septembra 2007. godine, sa zadatkom da istraži asteroid Vesta i patuljastu planetu [[Церера (патуљаста планета)|Ceresa]]. Korišćena su tri jonska motora sa letelice -{Deep Space 1}-. Ostvareno je ubrzanje od 0 do 97 -{km/h}- u toku 4 dana.<ref name="The Prius of Space">{{cite web|url=https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=1468|title=The Prius of Space|quote=The Prius of Space|author=|date=13. 09. 2007|format=|publisher=nasa|location=|language={{en}}|accessdate=20. 03. 2019.|archive-date=13. 10. 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20181013132859/https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=1468|url-status=}}</ref>
* -{GOCE}-
[[Evropska svemirska agencija|-{ESA}-]] je lansirala -{GOCE}- 16. septembra 2009. za let tokom 20 meseci radi proučavanja gravitacijskog polja Zemlje i strujanja u okeanima. Jonski motor sa svojim potiskom održava zadanu visinu uravnotežujući silu usled zemljine gravitacije.<ref name="ESA’s GOCE homepage">{{cite web|url=http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/The_Living_Planet_Programme/Earth_Explorers/GOCE-old/ESA_s_gravity_mission_GOCE|title=ESA’s GOCE homepage|quote=ESA’s GOCE homepage|author=|date=|format=|publisher=esa|location=|language={{en}}|accessdate=20. 03. 2019.|archive-date=19. 03. 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20190319054115/http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/The_Living_Planet_Programme/Earth_Explorers/GOCE-old/ESA_s_gravity_mission_GOCE|url-status=}}</ref>
* -{LISA Pathfinder}-
Završena svemirska misija [[Evropska svemirska agencija|Evropske svemirske agencije]] (ESA), osmišljena za ispitivanje tehnologija potrebnih za planiranu izgradnju evoluirane opservatorije svemirske antene za laserske interferometre (eLISA). Cilj misije eLISA, čije je lansiranje planirano za 2034. godinu, je osposobljavanje registrovanja gravitacijskih talasa i ispitivanje opšte teorije relativnosti. Ranije je projekt Pathfinder bio poznat kao ''Mala misija'' za napredno istraživanje u tehnologiji-2 (SMART-2)<ref name="Lisa Pathfinder launches to test space 'ripples' technology">{{cite web|url=https://www.bbc.com/news/science-environment-34985807|title=Lisa Pathfinder launches to test space 'ripples' technology| quote =Lisa Pathfinder launches to test space 'ripples' technology| last = Amos | first = Jonathan |date =3. 12. 2015.| format = |publisher=bbc| location = | language = {{en}} |accessdate =21. 03. 2019.}}</ref>. Pokretanje startne letelice ''Vega'' održano je 3. 12. 2015. godine.<ref name="Ракета Vega с украинским двигателем в шестой раз стартовала с космодрома Куру">{{cite web|url=https://lenta.ru/news/2015/12/03/vega|title=Ракета Vega с украинским двигателем в шестой раз стартовала с космодрома Куру| quote =Ракета Vega с украинским двигателем в шестой раз стартовала с космодрома Куру|author =|date=3. 12. 2015.| format = |publisher=lenta| location = | language = {{ru}} |accessdate =21. 03. 2019.}}</ref>
* -{Dawn}-
Automatska međuplanetarna stanica (AMC), koju je NASA pokrenula 27. 11. 2007. godine za proučavanje asteroida West i patuljastog planeta Ceres.

„Zora” bila je prva misija istraživanja iz orbite više nebeskih tela, prvi uređaj za rad u orbiti asteroida glavnog pojasa (od 2011. do 2012) i prvi u orbiti patuljaste planete (od 2015. do danas).<ref name="Dawn at Ceres">{{cite web|url=https://www.jpl.nasa.gov/news/press_kits/dawnatCeres2015.pdf|title=Dawn at Ceres| quote =Dawn at Ceres|author =|date =| format = |publisher=nasa| location = | language = {{en}} |accessdate =21. 03. 2019.}}</ref>

Trošak misije je 373 miliona dolara za izgradnju i lansiranje letelice.<ref name="Dawn at Ceres"/>

Uređaj je 1. 11. 2018. godine iscrpio sve zalihe goriva za manevriranje i promenu orbite, pa je zvanično završena njegova misija posle 11 godina trajanja.
[[Датотека:Prometheus1.jpg|центар|450px]]<center>Kosmički program agencije NASA, nazvan „Prometej”, koji nije realizovan.<br />Za njega je razvijen snažan jonski motor, koji se napaja strujom iz nuklearnog reaktora.
</center>

== Reference ==
{{reflist|2}}

== Spoljašnje veze ==
{{Commonscat-lat|Ion propulsion}}
* -{[http://ep.jpl.nasa.gov/ NASA Jet Propulsion Laboratory]}-
* -{[http://www.engr.colostate.edu/ionstand/ Colorado State University Electric Propulsion & Plasma Engineering (CEPPE) Laboratory]}-
* -{[[Geoffrey A. Landis]]: {{cite web |author= |url=http://www.geoffreylandis.com/laser_ion_pres.htp |title=Laser-powered Interstellar Probe |date= |website= |publisher= |access-date= |archive-date=02. 10. 2013 |archive-url=https://web.archive.org/web/20131002200923/http://www.geoffreylandis.com/laser_ion_pres.htp |url-status= }}}-
* -{{{cite web|author= |url=http://alfven.princeton.edu/publications/choueiri-sciam-2009 |title=Choueiri, Edgar Y. (2009). New dawn of electric rocket. The Ion Drive |date= |website= |publisher= |access-date=}} {{Wayback|url=http://alfven.princeton.edu/publications/choueiri-sciam-2009 |date=20161018201525 }}}-
* -{[http://phys.org/news/2015-03-revolutionary-ion-spacecraft-ceres.html The revolutionary ion engine that took spacecraft to Ceres]}-
* -{{{cite web|author= |url=http://www.rocket.com/files/aerojet/documents/Capabilities/PDFs/Electric%20Propulsion%20Data%20Sheets.pdf |title=Electric Propulsion Sub-Systems |date= |website= |publisher= |access-date=}} {{Wayback|url=http://www.rocket.com/files/aerojet/documents/Capabilities/PDFs/Electric%20Propulsion%20Data%20Sheets.pdf |date=20140107041836 }}（PDF）}-
* -{{{cite web|author= |url=https://web.archive.org/web/20180218231150/http://www.fakel-russia.com/images/content/products/fakel_spd_en_print.pdf |title=Stationary plasma thrusters |date= |website= |publisher= |access-date=}}（PDF)}-
* [http://www.rmcybernetics.com/science/propulsion/ehdt.htm ElectroHydroDynamic Thrusters (EHDT)], RMCybernetics.

=== Članci ===
* -{{{cite web|author= |url=https://web.archive.org/web/20170914064056/http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2009/04/nasa-trumps-star-trek-ion-drive-live.html |title="NASA Trumps Star Trek: Ion Drive Live!" |date= |website= |publisher= |access-date=}}, ''The Daily Galaxy'' April 13, 2009.}-
* -{{{cite web|author= |url=https://web.archive.org/web/20170202022602/http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2009/07/the-ultimate-space-gadget-nasas-ion-drive-live-a-galaxy-classic.html |title="The Ultimate Space Gadget: NASA's Ion Drive Live!" |date= |website= |publisher= |access-date=}}, ''The Daily Galaxy'', July 7, 2009.}-

{{Authority control-lat}}

{{СОРТИРАЊЕ:Jonski pogon}}
[[Категорија:Свемирске летелице]]