Примером простейшего электростатического ракетного двигателя может служить обыкновенная... иголка. Если в проушину этой иголки вдеть оголенный проводник, связанный с отрицательным зажимом генератора электрического тока или катодом электрического элемента, то при достаточном напряжении этого источника тока иголка поведет себя как заправский реактивный двигатель. Для этого достаточно, например, воткнуть такую иголку в плавающую на воде пробку — такой «кораблик» сейчас же начнет плыть, двигаться в направлении от острия иголки к проушине. Какая сила толкает кораблик? Реактивная сила, которая создается иголкой, превратившейся в двигатель. Эта реактивная тяга образуется потоком электронов, стекающих с острия иголки. В наличии такой струи электронов легко убедиться и иначе — этот «электрический ветер», увлекающий с собой воздух, способен иногда задуть пламя свечи.
А какая сила сгоняет электроны с острия иголки? Все та же электростатическая сила отталкивания, которая сначала загоняет электроны на самое острие, а так как на острие даже электронам в большом числе все же «неуютно», то они начинают массами покидать иголку, стекая с острия под действием электрической силы. Увлекая с собой молекулы воздуха (точнее говоря, эти молекулы сначала поляризуются в электрическом поле, затем притягиваются к иголке и только потом отталкиваются от нее), электроны и создают «электрический ветер».
Такой «ветер» иногда обходится в копеечку, как это происходит, например, в случае так называемого «коронного разряда» проводов высокого напряжения. Но он же может сослужить и хорошую службу.
|
Затем, очевидно, нужно добиться того, чтобы все атомы паров цезия обязательно столкнулись, по меньшей мере один раз, с поверхностью вольфрама. Ни один атом не должен ускользнуть от этого, ибо он приведет к снижению коэффициента ионизации, т. е. доли ионизованных атомов в их общем числе, и, следовательно, к ухудшению работы источника, его утяжелению и др.
Материал ионизующей поверхности должен обладать высокой температурой плавления. Этому требованию вполне отвечают вольфрам (температура плавления 3370° С), рений (3167° С), углерод (3550° С). Вот почему наиболее часто предполагается применение именно этих веществ, в особенности вольфрама.