🐛 🥌 🎬 Flammen- und Eismotoren von Satelliten 👨🏻‍🏫 🧞 🛌

Hallo mit dir lozgain der etwas ungewöhnlichen Rolle des Autors eines Unternehmensblogposts. Im Januar fand am Tscheljabinsker Siedepunkt die Asteroiden-Sicherheitsolympiade statt , bei der Valery Bogdanov und Ruslan Peshkov, Satellitenbauer und Lehrer der South Ural State University, einen Vortrag für Schüler über Triebwerke für Raumfahrzeuge hielten. Dieses Material ist eine detaillierte Behandlung der Vorlesung und meines Gesprächs mit ihnen.

Methan-Sauerstoff-Kraftstoff-Orientierungsmotor, NASA Photo / John H. Glenn Research Center

Reichtum der Wahl

Die ersten schriftlichen Beweise für die Schaffung von Raketen stammen aus dem 13. Jahrhundert. Nur vier Jahrhunderte später verstand die Menschheit dank Newton, wie sie funktioniert. Hinweis: Die Rakete "stößt" nicht ab - im Vakuum gibt es nichts, von dem man abstoßen kann, sondern beschleunigt aufgrund der Freisetzung der Substanz in die entgegengesetzte Richtung in eine Richtung. Und im 20. Jahrhundert hatten die Menschen, die Satelliten schufen, viele Möglichkeiten für ihre Bewegung, und es gibt sogar solche, die nicht am Massenauswurf arbeiten. Die Haupttypen von Satellitenmotoren können wie folgt klassifiziert werden:

Wie so oft gibt es in unserer Welt keinen „idealen“ Motor für alle Fälle, und die Aufgabe, „einen Motor für ein Raumschiff auszuwählen“, kann viele verschiedene Bedingungen haben, wodurch einige Optionen inakzeptabel oder unwirksam werden. Und um etwas vergleichen zu können, müssen wir zuerst die Kriterien finden, nach denen wir vergleichen werden. Bei Motoren können spezifische Impulse und Schubkräfte unterschieden werden.

Spezifischer Impuls- ein Maß für den Motorwirkungsgrad. Per Definition ist dies die Zeit, in der der Motor durch den Verbrauch von 1 kg Kraftstoff Traktion entwickeln kann. Wenn wir den Motorschub in Kilogramm (genauer Kilogramm-Kraft) messen, wird der spezifische Impuls in Sekunden gemessen, und wenn der Schub in Newton gemessen wird, beträgt die Maßeinheit einen Meter pro Sekunde. Von Sekunden bis Meter pro Sekunde und umgekehrt kann der spezifische Impuls durch Multiplizieren oder Dividieren mit der Erdbeschleunigung berechnet werden. Die Bedeutung der Änderung in Metern pro Sekunde kann leichter verstanden werden, wenn sie als die Geschwindigkeit der Substanz dargestellt wird, die am Düsenausgang aus dem Motor fließt. Je größer der spezifische Impuls ist, desto effizienter ist der Motor.

Schubin der Tat ist ein Service-Parameter oder sogar eine Einschränkung. Sehr effiziente Motoren, die jedoch eine geringe Traktion entwickeln, können nicht in Situationen eingesetzt werden, in denen Sie ein Manöver ausführen müssen, das eine große Geschwindigkeitsänderung erfordert und nicht rechtzeitig gedehnt werden kann (oder in viele Motorstarts unterteilt ist).

Durch die Kombination beider Werte können wir jeweils ein Diagramm der am besten geeigneten Motoren erstellen.

Quelle: Reaktive Kontrollsysteme für Raumfahrzeuge, Belyaev N.M., Belik N.P., Uvarov E.I. - M.: Maschinenbau, 1979.

Kaltgasmotoren

Wenn Sie sich für die Geschichte der Astronautik interessiert haben, dann wissen Sie, dass Gasmotoren Gagarins "Moon-3" und "East" orientierten. Jetzt, da Satelliten chemische Motoren verlassen und auf elektroreaktive Motoren umstellen, können Gasmotoren aufgrund der schwachen Traktion und des geringen spezifischen Impulses archaisch erscheinen, aber das ist nicht der Fall. Bisher werden Designs in den Weltraum geschickt, in denen scheinbar veraltete Motoren besser sind als andere. Erstens ist komprimiertes Gas ungiftig und eignet sich perfekt für Raketenpakete von Astronauten - ein mögliches Leck vergiftet die Besatzung nicht und der auf dem Anzug befindliche Auspuff muss nicht deaktiviert werden.

Bruce McCandless testet die MMU-Installation im Jahr 1984, Foto der NASA

Die Konstruktion eines Kaltgasantriebssystems ist einfach und zuverlässig, mit Ausnahme von Zylindern, Magnetventilen und Rohrleitungen. Beachten Sie, dass nichts benötigt wird. Wenn Sie über genügend kleine Reserven an charakteristischer Geschwindigkeit (Delta-V) verfügen, ist dieses Design einfacher als komplexere Alternativen. Orientierungsgasmotoren weisen eine hervorragende Dynamik auf - die Ventile sind sehr schnell (Reaktionszeit bis zu 20 Millisekunden) und benötigen beispielsweise keine Vorheizung des Katalysators. Aufgrund dieser Vorteile eignen sie sich perfekt für genaue Orientierungssysteme mit geringem Schub, weshalb beispielsweise das Gaia-Teleskop mit Gasorientierungsmotoren geflogen ist. Der LISA PathfinderUm die Möglichkeit zu testen, dass das Gravitationsobservatorium im Weltraum arbeitet und eine sehr präzise Bewegung benötigt, wurden zwei Triebwerksoptionen - kaltes Gas und elektrisches mit Feldemission - im Flug erfolgreich zusammen und getrennt getestet.

Das Schema des Motors auf kaltem Gas. Rot ist der Bereich mit hohem Gasdruck, Blau ist der Bereich mit niedrigem Gasdruck.

Natürlich kann man bei Gasmotoren nicht viel Schub oder eine große Geschwindigkeitsänderung erzielen - der spezifische Impuls von komprimiertem Stickstoff beträgt nicht mehr als 80 Sekunden, außerdem fällt er mit abnehmendem Druck im Tank ab. Komprimierter Wasserstoff hat einen spezifischen Impuls von mehr als 270 Sekunden, aber aufgrund der geringen Dichte ist der Schub irrational klein.

Sublimationsmotoren

In der Abbildung in der unteren linken Ecke wirken sublimierende Substanzen als Arbeitsmedium. Das heißt, ein fester Körper befindet sich im Tank, der beim Erhitzen sofort in das Gas übergeht und den flüssigen Zustand umgeht. Im Alltag könnte man auf „Trockeneis“ treffen - Kohlendioxid, das zu einem festen Zustand gefroren ist. Aufgrund der Tatsache, dass Druckgasmotoren einen großen Schub und einen spezifischen Impuls bieten können, verdrängten sie tatsächlich Sublimationsmotoren. Das Konzept wird jedoch überhaupt nicht aufgegeben - die NASA-Forschung, die Anfang des Zehntels durchgeführt wurde, hält solche Motoren für vielversprechend, vorausgesetzt, das Arbeitsmedium wird vor Ort extrahiert. Kohlendioxideis auf dem Mars, Methan und Kohlenmonoxid im äußeren Sonnensystem, flüchtige Substanzen von Asteroiden und Kometen - all dies kann theoretisch als lokal produzierter Brennstoff verwendet werden.

Das Konzept eines Geräts, das einen Kometen von einem gefährlichen Kurs abweicht und lokale Ressourcen als Arbeitsmedium verwendet, Abbildung der NASA

Einkomponentenmotoren

Dies ist kein Feuer an Bord, sondern eine regelmäßige Abgabe von Wasserstoffperoxid, das im Orientierungssystem verwendet wird, Landung von Sojus MS-02, NASA / Bill Ingals Foto.

Es gibt Substanzen, die sich unter bestimmten Bedingungen unter Freisetzung von Wärme zersetzen, und Zersetzungsprodukte sind gut geeignet für um sie in die Laval-Düse zu lenken und Traktion zu bekommen. Das Design ist immer noch einfach, es gibt nur eine Kraftstoffversorgungsleitung, es gibt keine Probleme beim Mischen der Komponenten in der Brennkammer, die Temperaturen erfordern keine komplexe Kühlung, aber der spezifische Impuls ist bereits höher als der von Kaltgasmotoren.

Einkomponenten - Motor - Diagramm konzentriertes Wasserstoffperoxid

AbilityDie Zersetzung an einem einfachen Eisenkatalysator in Wasser und Sauerstoff mit reichlich Wärmefreisetzung machte ihn bereits zu Beginn der Weltraumforschung zu einer beliebten Art von Einkomponenten-Kraftstoff - der Turbopumpe der Triebwerke der ersten und zweiten Stufe der Raketen der R-7-Familie seit 1957 und arbeitet noch immer an der Zersetzung von Peroxid . Die Orientierungsmotoren der ersten Versionen des Sojus-Raumfahrzeugs arbeiteten daran und wurden bisher zur Orientierung des Abstiegsfahrzeugs verwendet. Konzentriertes Peroxid ist nicht giftig, verursacht jedoch Verbrennungen, wenn es mit der Haut in Kontakt kommt, und ist explosiv, wenn die Leitungen kontaminiert sind. Und doch wird es jahrelang und jahrzehntelang nicht funktionieren. Der spezifische Impuls ist im Bereich von 150 Sekunden relativ klein. Aufgrund der letzten beiden Eigenschaften wird Peroxid derzeit nur noch selten verwendet.

Hydrazin-Fahrmotor 1 Newton, hergestelltArianespace-

Hydrazin zersetzt sich in Gegenwart eines auf 200 bis 300 ° C erhitzten Katalysators. Aufgrund der Notwendigkeit des Vorheizens und des Abfalls der Motordynamik ist Hydrazin sehr giftig, aber dank des höchsten spezifischen Impulses von 230 bis 240 Sekunden und der Möglichkeit einer Langzeitlagerung bleibt es eine beliebte Option für einen Einkomponentenmotor.

Lachgas ist auch in Gegenwart eines Katalysators zersetzbar, jedoch bei höheren Temperaturen, was die Konstruktion des Motors erschwert. Aber es ist gut, weil es nicht giftig ist, nicht erstickt, keine Verbrennungen verursacht, nicht explosiv ist, keine Korrosion verursacht und sehr lange gelagert werden kann. An der Stanford University warenerfolgreich getestete Motoren auf Lachgas mit einem Schub von bis zu 2 Newton, die mehr als eine Stunde lang bei Temperaturen bis zu 1225 ° C ohne Zerstörung des Katalysators arbeiten. Die Betriebstemperatur kann sogar noch niedriger sein, ein Artikel der Universität von Surrey (Großbritannien) zeigte, dass sich Lachgas bei einer Temperatur von 520 ° C ohne Katalysatoren zersetzt, was die Erzeugung von Motoren bei autarker Zersetzung ermöglicht. Leider ist der spezifische Lachgasimpuls mit bis zu 170 Sekunden gering.

Experimentelle katalytische Lachgas-Kammer, Stanford University Photo

Die Toxizität von Hydrazin führt zur Untersuchung exotischerer Optionen, beispielsweise Ammoniumdinitramid (ADN) oder Hydroxylammoniumnitrat (HAN). Diese chemischen Verbindungen haben einen spezifischen Impuls, der sogar geringfügig größer als der von Hydrazin ist, und sind viel weniger toxisch, erfordern jedoch hohe Temperaturen in der katalytischen Kammer.

Hydrazin-Klassiker

Das Raumschiff sollte lange arbeiten, damit der Treibstoff dafür jahrelang gelagert werden kann. Und wenn Sie viel Traktion und einen ausreichend großen spezifischen Impuls benötigen, ist die am weitesten entwickelte und bekannteste Option ein Zweikomponentenmotor auf der Basis von asymmetrischem Dimethylhydrazin (optional Monomethylhydrazin oder Gemischen mit Hydrazin, sogenanntem Aerosin) und Diazotetroxid.

Tests eines 200-N-Schuborientierungsmotors in einer Druckkammer, Foto von Arianespace

Dieser Kraftstoffdampf hat viele Vorteile: Der Kraftstoff befindet sich bei Raumtemperatur in einem flüssigen Zustand, wird jahrelang gelagert, entzündet sich bei Kontakt selbst, dh er benötigt keine Zündsysteme, hat eine gute Dynamik und einen guten spezifischen Impuls im Bereich von 320 Sekunden. Aber natürlich nicht ohne Nachteile. Beide Komponenten sind sehr giftig, verursachen Korrosion und erfordern spezielle Materialien. Und da es jetzt zwei Komponenten gibt, haben wir jetzt zwei Tanks, zwei Versorgungssysteme, dh eine doppelt so hohe Ausfallwahrscheinlichkeit, und es erscheint ein System zum Mischen der Komponenten in der Brennkammer. Beispielsweise konnte die Akatsuki-Sonde 2010 aufgrund eines Ausfalls des Boost-Ventils nicht in die Umlaufbahn der Venus gelangen. Infolgedessen trat ein Überschuss an Oxidationsmittel in der Mischung auf, die Temperatur der Brennkammer und der Düse stieg an und sie wurden irreparabel beschädigt.Das Gerät konnte erst fünf Jahre später in die Umlaufbahn der Venus einfahren, nachdem es bei Einkomponenten-Orientierungsmotoren ein sehr langes Bremsmanöver durchgeführt hatte.

Diagramm des Akatsuki- Sondenantriebssystems , Quelle

Aufgrund der Kombination aus hohem Schub und hohem spezifischen Impuls sind die Motoren dieses Kraftstoffpaares für bemannte Raumfahrzeuge und ISS-Versorgungslastwagen praktisch unbestritten. Bis vor kurzem waren sie auch ein bekannter Klassiker für interplanetare Missionen und geostationäre Satelliten, aber jetzt werden sie in diesen Gebieten mit elektrischen Antriebsmotoren überfüllt.

Alternativen

Die Schwierigkeiten bei der Arbeit mit kryogenen Bauteilen haben die Designer nicht aufgehalten. Ein einzigartiges Beispiel für Motoren mit ungiftigen Komponenten ist das kombinierte Buran-Antriebssystem, bei dem flüssiger Sauerstoff und Kerosin verwendet wurden. Die Verwendung dieses Kraftstoffpaars ergab ein hohes Leistungsverhältnis (spezifischer Impuls im Bereich von 358 Sekunden, höher als UDMH + AT), ungiftige Komponenten machten den Betrieb des Schiffes sicherer und umweltfreundlicher und ermöglichten auch die Verwendung von Sauerstoff für Stromversorgungs- und Lebenserhaltungssysteme.

ODU "Burana", ein großer Tank mit flüssigem Sauerstoff, ist deutlich sichtbar, Quelle

Spezielle technische Lösungen: Tiefes Abkühlen des Sauerstoffs auf -210 ° C vor dem Auftanken, ständiges Mischen im Tank und Vergasen vor dem Zuführen zu den Orientierungsmotoren ermöglichten die Entwicklung eines Antriebssystems, das einen Flug von bis zu 30 Tagen ermöglichen kann.

Mitte der 2000er Jahre erwog die NASA ein Methan-Sauerstoff-Kraftstoffpaar für das Mondmodul und das bemannte Raumschiff. Methan ist in flüssiger Form viel einfacher zu speichern als Wasserstoff, und der spezifische Impuls ist höher als der von UDMH-AT. Das Schiff, das zum Orion wurde, erhielt schließlich Hydrazinmotoren. Die Idee der Methanmotoren wird jedoch nirgendwo verschwinden, da Methan für Motoren, die mit lokal gesammelten Ressourcen betrieben werden, eine interessante Option bleibt.

Elektrische Zukunft

2020, durch Vorlagevon Experten sollte das Jahr sein, in dem die Hälfte der neuen kommerziellen Satelliten elektrische Antriebsmotoren verwenden wird. Angesichts der Tatsache, dass es sich um solche auf den massiv gestarteten Starlink- und OneWeb-Satelliten handelt, erscheint diese Schätzung nun konservativ. Der geostationäre Satellit auf UDMH + AT wird in maximal einer Woche die Zielumlaufbahn erreichen, aber die Hälfte seiner ursprünglichen Masse wird Treibstoff sein. Und bei Elektromotoren wird der Anstieg der Umlaufbahn bis zu sechs Monate dauern, aber der Satellit wird 40% leichter sein. Die großen Solarmodule für Hochleistungs-Repeater lassen sich wunderbar mit elektrischen Strahltriebwerken kombinieren. Ein ähnlicher elektrischer Angriff findet im Lager der wissenschaftlichen Geräte statt - die 2007 ausgelöste Dawn-Sonde verfügte über eine Rekordreserve von 11 km / s, die für chemische Motoren unerreichbar war.All diese bemerkenswerten Ergebnisse sind möglich, weil der spezifische Impuls von elektrischen Strahltriebwerken um eine Größenordnung größer ist als der von chemischen Triebwerken und für verschiedene Modelle in einem weiten Bereich von mehreren tausend Sekunden liegt. Aber natürlich hat alles einen Preis - der Schub von Elektromotoren wird in Millinewton gemessen und kann auf Haushaltsebene als Gewicht einer kleinen Münze dargestellt werden.

Zwei Arten von Elektrostrahltriebwerken sind am häufigsten:

Ionentriebwerke ionisieren das Gas durch Elektronenbeschuss und emittieren die resultierenden Ionen in einem elektrischen Feld.

Bei einem Hall-Effekt- Design, das oft auch als Plasmamotor bezeichnet wird, wird das Arbeitsfluid in eine Ringkammer eingespeist, an die eine Potentialdifferenz angelegt wird. Neutrales Gas wird durch ein elektrisches Feld ionisiert und beschleunigt, das mit hoher Geschwindigkeit aus dem Motor ausgestoßen wird.

Ionenmotoren haben einen größeren spezifischen Impuls, leiden jedoch bisher unter Problemen mit der Haltbarkeit: Aufgrund der großen Potentialdifferenz zwischen den Beschleunigungs- und Fokussiergittern und der Erosion mit der Zeit bricht das Gitter aus. Hall-Effekt-Motoren bieten heute eine Reihe von betrieblichen Vorteilen.

Es gibt auch weniger gebräuchliche Optionen. Beispielsweise ist es elektrothermisch auch ein elektrischer Heizmotor, bei dem Kraftstoff durch Erhitzen mit elektrischem Strom beschleunigt wird. Auf Iridium-Satelliten der ersten Generation (insgesamt 98 Teile wurden gebaut) wurden sieben Einkomponentenmotoren mit einem Schub von 1 Newton und ein effizienterer elektrischer Heizmotor mit einem Schub von 0,369 N installiert . Alle Motoren wurden von einem Tank mit Hydrazin angetrieben.

Produktion von elektrischen HeizmotorenAerojet Rocketdyne

Electric-Antriebsmotoren sind ein vielversprechendes Thema, und wo Sie auf viel Triebwerksschub verzichten können, wird es noch mehr geben. Und wenn schließlich Kernreaktoren in den Weltraum fliegen, eröffnen ihre enormen Energiekapazitäten in Kombination mit einem spezifischen Impuls des elektrischen Antriebs neue Perspektiven.

Zu unflexibel

Festtreibstoffmotoren verlieren allmählich an Popularität für Raumfahrzeuge. Die Einfachheit des Designs und die hohe Traktion können einen einzelnen Einschluss nicht kompensieren und sind weit entfernt von einem rekordspezifischen Impuls - etwa 290 Sekunden. Aber sie hatten eine glorreiche Vergangenheit: Bei den ersten Pionieren wurden kleine Festkörpermotoren Pfadkorrekturen durchführen, sie wurden als Bremsmotoren für den bemannten Merkur und die Zwillinge verwendet, sie wurden vor den automatischen Sonden des Vermessers auf dem Mond eingeschaltet und lange Zeit als Apogäumsonden Triebwerke, die Satelliten aus einer geoübergangsumlaufbahn in der Nähe der geostationären Umlaufbahn übertragen.

Geostationäres Satellitendiagramm der ersten Generation von Syncom, Mitte-Links-Apogäum-Engine

Exotisch

Es ist möglich, das Arbeitsmedium nicht nur mit Elektrizität zu erwärmen. Während einer Kernreaktion wird viel Wärme freigesetzt, und in den 50er Jahren entstanden die Ideen eines Staustrahltriebwerks. Wasserstoff sollte in den Reaktorkern eindringen und weggeworfen werden. Der spezifische Impuls wurde im Bereich von 900 Sekunden erwartet. Die Entwicklung wurde auf beiden Seiten des Ozeans durchgeführt, in den USA - NERVA, in der UdSSR - RD-0410, aber am Ende wurden sie eingestellt.

NERVA-Motor

Es gab exotischere Konstruktionen: gepulste Sprengstoffe, Motoren auf den Salzen von Kernbrennstoffen, Gasphasen-Kernmotoren usw., aber bisher gehen sie nicht über die Diagramme und Zeichnungen hinaus.

Es gibt umweltfreundlichere Heizkonzepte, zum Beispiel Solarenergie oder Laser. Auf der Mondoberfläche erwärmt sich der Regolith tagsüber über hundert Grad, sodass das Prinzip der Konzentration des Sonnenlichts zum Erhitzen des Arbeitsmediums real ist. Ohne sehr leichte Spiegel verliert es jedoch mit einem herkömmlichen chemischen Motor an der Gesamtmasse des Systems.

Experimentelles Satellitenkonzept der Sonnenmotte, Quelle

Um die Geschwindigkeit zu ändern, verwendeten alle oben genannten Optionen die Freisetzung von Materie in die entgegengesetzte Richtung. Aber es gibt Designs, die darauf verzichten. Die bekanntesten und erfolgreichsten sind Sonnensegel. Das IKAROS-Raumschiff, das zusammen mit der Akatsuki-Sonde zur Venus gestartet wurde, startete am 10. Juni 2010 ein 14 x 14 Meter großes Segel. Die Form des Segels wurde durch die Drehung der Vorrichtung unterstützt, und die Ausrichtung wurde durch LEDs an den Kanten gesteuert, die das Reflexionsvermögen veränderten. Der experimentelle Satellit flog erfolgreich an der Venus vorbei und änderte 2013 dank des Segels seine Geschwindigkeit um etwa 400 m / s.

Reduziertes IKAROS-Layout

Das Sonnensegelblatt ist keine leichte Sache, es muss geöffnet werden, idealerweise ohne Falten und Durchhängen, um Stärke und Kontrollierbarkeit zu gewährleisten, damit ein zufälliger Mikrometeorit nicht zu einer Katastrophe für die Mission wird, sowie Haltbarkeit. Es gibt eine potenziell zuverlässigere und effizientere Option - ein elektrisches Segel. Anstelle einer zerbrechlichen Platte werden dünne Stifte oder Kabel geöffnet, und auf dem Satelliten wird eine Elektronenkanone platziert, die Elektronen ausstößt, wodurch der Satellit selbst und die Kabel eine positive Ladung erhalten und Sonnenwindionen abstoßen. Leider konnte der experimentelle estnische Würfel ESTCube-1 das Segel im Weltraum nicht öffnen, und der finnische Aalto-1 sollte das Segel letztes Jahr öffnen, aber es gibt keine Neuigkeiten darüber.

Funktionsprinzip des elektrischen Segels, Illustration von Alexandre Szames

Seile können zum Bremsen im Erdmagnetfeld oder umgekehrt als Motor verwendet werden. Wenn wir ein leitendes Kabel mit einem elektronischen Sender am Ende abwickeln, erscheint ein Strom im Kabel und der Satellit beginnt sich ohne Kraftstoffverbrauch zu verlangsamen. Und wenn Sie die Richtung des Stroms umkehren, können Sie beschleunigen. Leider ist das japanische HTV-KITE- Experiment fehlgeschlagen - das Kabel hat sich nicht abgewickelt.

Das Prinzip des passiven Bremsens mit einem leitenden Kabel

Nachdem Sie das Kabel abgewickelt und das resultierende System abgewickelt haben, können Sie das Rotationsmoment in Geschwindigkeit umwandeln und die Last am Ende zum richtigen Zeitpunkt aushängen. So haben sie die Fotino-Kapsel erfolgreich vom Photon-M3-Apparat zurückgegeben (auch wenn sie sie später nicht finden konnten). Theoretisch können rotierende Kabelsysteme verwendet werden, um Waren zwischen Umlaufbahnen zu bewegen, aber bisher funktionieren solche Systeme nur in Science-Fiction (zum Beispiel Neil Stevenson, Semieviye).

Gegenseitige Position von "Photino" und "Photon-M3" beim Abwickeln eines Kabels

Epilog

Das 21. Jahrhundert für Satellitentriebwerke verspricht nicht weniger interessant zu sein als das 20. Jahrhundert - eine Fülle verschiedener Konzepte verspricht neue aufregende Experimente und die Entwicklung von Raumtriebwerken in viele verschiedene Richtungen.

Flammen- und Eismotoren von Satelliten