¿Qué propulsión es más rápida, empuje iónico o propulsión química?

Por favor aprende física. Por favor aprende física. Por favor aprende física.

Cosas como aceleración, fuerza, trabajo, potencia, resistencia.

Entonces puedes aprender algo de cohetería.

En cohetería, las cosas son SELDOM tan simples como cuál es más rápido.

Un propulsor iónico es inútil para una primera etapa (refuerzo) o segunda (orbital) de un cohete.

Poseen muy poco empuje total. Al salir de la órbita de la Tierra se trata de qué tan rápido puede producir una gran cantidad de Delta V (velocidad) contra la gravedad y la resistencia del aire, antes de quedarse sin combustible. Los propulsores iónicos requieren MUCHA electricidad, que generalmente proviene de paneles solares. La superficie del cohete ni siquiera se acerca a obtener suficiente luz solar para generar suficiente electricidad como para despegar un cohete del suelo.

Una vez en órbita, los propulsores iónicos son geniales si NO tienes prisa. Pueden producir un poco de empuje, pero funcionan durante días, semanas o incluso meses casi sin parar, con muy poco propulsor.

Los motores químicos, por otro lado, pueden producir MUCHO impulso a toda prisa pero usando de 10 a 100 veces más masa propulsora, ya que la masa propulsora debe acelerarse junto con el resto del cohete, si no tiene prisa el propulsor iónico gana con el tiempo

Pero para el lanzamiento, necesita el gran empuje que los motores químicos pueden producir rápidamente. La pregunta termina siendo qué tipo de motor de cohete químico funciona mejor para este o aquel cohete, con ISP (impulsos específicos) variables y empuje variable por peso (cuánto empuje puede producir una tonelada de motores de cohetes).

Aprende por qué en lugar de solo querer respuestas finales. Sin el por qué realmente no sabes nada valioso.

Su pregunta es solo tratar de preguntar cuál es mejor, motores de gasolina o diesel, cuando hay tantos pros y contras en cada lado, esa pregunta simplemente no tiene una respuesta binaria.

No existe realmente una estricta jerarquía de velocidad entre los dos. Solo son útiles para diferentes objetivos. La propulsión química genera mucho empuje, que es necesario para escapar de una gravedad como la Tierra. La propulsión iónica nunca podrá usarse como sistema de propulsión de lanzamiento. Pero los cohetes químicos necesariamente agotan la masa muy rápidamente. Esta es una manera educada de decir que son “ineficientes” en el dominio del tiempo. Su propulsor se gasta rápidamente. La propulsión de iones es un caudal bajo; El propelente dura mucho tiempo. Esto le da la capacidad de aumentar la velocidad en el espacio durante mucho tiempo. El beneficio adicional es que no es muy pesado lanzar un propulsor iónico a la órbita porque no va a llevar mucho propulsor. De lejos, el aspecto más costoso y técnicamente más riesgoso de enviar un cohete químico a Marte es el costo de poner la cosa en órbita primero. Se necesita propelente para levantar el propelente.

Sin embargo, el problema de hacer todo en el espacio con propulsión iónica es la forma en que el empuje interactúa con la gravedad en las matemáticas. Necesita grandes cantidades de cambio en la velocidad para realizar transferencias orbitales agresivas. Es decir, llegar a Marte rápidamente en un corto arco de transferencia. La propulsión iónica no genera tanto delta V como un cohete químico en un corto período de tiempo. En un lapso de tiempo largo puede, y excederá el cohete químico en cambio de velocidad. Pero ese período de tiempo es generalmente tan largo que la dinámica de llegar a un planeta cercano como Marte no funciona bien. Es más adecuado para misiones más largas como Plutón o Júpiter.

Ambos son más rápidos, pero lo que debemos analizar es la aceleración.

Si queremos una aceleración rápida, los cohetes químicos ganan por un espacio de un eón, es por eso que son preferidos para superar la gravedad del planeta y la resistencia atmosférica para lograr la velocidad de escape, pero los cohetes químicos queman sus combustibles rápidamente, por eso no duran mucho, lo que lo convierte en una guerra relámpago espectáculo y no una larga marcha

Pero, por otro lado, la propulsión iónica, estos dan una cantidad muy pequeña de masa para empuje pero más tiempo. Son lentos (muy lentos) pero en el período más largo producen la velocidad requerida para la aceleración, en otras palabras, podemos nombrarlo por el dicho (el éxito es la suma de pequeños esfuerzos repetidos una y otra vez) en nuestro caso es el ion que se expulsa del motor durante el período y es por eso que son preferidos para el viaje al espacio profundo ya que no hay resistencia en el espacio como lo que tenemos en la tierra, como el arrastre de aire y la gravedad, puede impulsar fácilmente la nave con gran eficiencia y velocidad con el costo de tiempo (tiempo muy largo) requerido para la aceleración.