Висмут и барий не имеют особенных
преимуществ перед свинцом, разве что оный более токсичный. И у всех
трёх металлов температура кипения в районе 1700 градусов. А это
плохо, потому что расходное тело должно подаваться в ионизатор в
виде газа, и никак иначе.
Был вариант двухионного двигателя,
где расплав хлорид калия накаляется до температуры кипения в
электрической дуге и расщепляется на положительные и отрицательные
ионы, и тогда идёт два потока ионов. Но решили не связываться.
В конце концов, решили рассмотреть
вариант использования йода. Твёрдый при обычной температуре,
плотность почти в пять раз больше чем у воды. Температура плавления
113 градусов, температура кипения 185 градусов Цельсия, то есть
намного ниже, чем даже у ртути. Но на практике не столько плавится,
сколько возгоняется. В России добычи нету, но объём мировой добычи
где-то тридцать пять тысяч тонн в год, первое место у Чили, а
именно 22 тысячи тонн. Но в отличие от ртути довольно активный
элемент и твёрдый при комнатной температуре.
По итогу подбора разгонного тела
остановились на двух вариантах: ртуть или йод. Ртуть хороша тем,
что при обычной температуре это жидкость, но зато йод кипит при
намного меньшей температуре, чем ртуть. В теории, на практике
возгоняется. Кроме того, ртуть имеет плотность почти в три раза
больше, чем йод. Ртуть растворяет большинство металлов, но вот в
стали, особенно легированной марганцем и кобальтом, отлично
хранится. А йод активно реагирует с металлами, особенно в
присутствии воды. Но его можно спокойно хранить в тефлоновой таре
или даже дюралевых бочках, покрытых внутри тефлоном. И склонность к
возгонке облегчает перекачку в ионный двигатель. При околонулевой
гравитации проблема качать жидкое топливо в двигатели. С твёрдым
йодом намного проще: нагретый превращается в газ и сам, как ксенон,
идёт по трубкам. Ещё если при аварии ртуть уйдёт в распыл в верхних
слоях атмосферы, то будет экологическая катастрофа. А йод… Тоже
ядовитый, но лучше когда его мало, чем нету. В распыл над
йододефицитным регионом, и всё, людям лучше станет.
На совещании после длительных споров
выбрали всё-таки йод как основной вариант. Но на случай чего
прикинули, чем будет отличаться система питания ртутного ионного
двигателя, эскизы сделали.
В конце июля вывели на орбиту Земли и
состыковали с центральным баком корабля распределительный узел,
ядро двигательной системы. К нему должны были крепиться ионные
двигатели через отдельный блок, энергоблоки, и, конечно же, сквозь
этот узел проходили трубки с топливом и кабеля питания двигателей.
В руководстве корпорации “Роскосмос” перекрестились от радости со
словами “И слава Богу”.