Откуда берётся голубое свечение
Внутри ионного двигателя ксенон сначала превращают в плазму — газ, в котором часть атомов потеряла электроны. Электрическое поле разгоняет положительно заряженные ионы к выходу из двигателя. По пути они сталкиваются с атомами и электронами; некоторые атомы получают избыток энергии и затем отдают её в виде света. Голубой оттенок возникает не потому, что поток раскалён, а из-за особенностей излучения возбуждённого ксенона.
Свет виден, тяга почти незаметна
Вылетая из двигателя, ионы уносят импульс и толкают аппарат в противоположную сторону. Чтобы аппарат не накапливал электрический заряд, поток обычно нейтрализуют электронами: вместе они образуют почти нейтральный выхлоп. Поэтому голубое облако — не «пламя» и не источник тяги само по себе, а видимый след работы электрического двигателя.
Такая тяга очень мала по сравнению с тягой обычной ракеты, зато двигатель может долго расходовать ксенон и постепенно разгонять аппарат. Именно поэтому ионные двигатели подходят для длительных космических перелётов и манёвров, но не для старта с поверхности планеты: они не способны быстро преодолеть её притяжение.
Голубое свечение показывает, что электрическое поле превращает энергию аппарата в направленное движение частиц. Эффектный «неоновый» вид скрывает главное: двигатель толкает корабль не светом, а крошечной, но непрерывной струёй вещества.
