El principio del propulsor iónico data de los conceptos desarrollados por el físico Hermann Oberth y su obra publicada en 1929, Die Rakete zu den Planetenräumen.
Existe varios tipos de motores iónicos en desarrollo: algunos son utilizados, mientras que otros aún no han sido probados en naves espaciales.
Los iones son acelerados al pasarlos a través de rejillas cargadas.
Esto mantiene a la nave espacial y el haz del propulsor eléctricamente neutrales.
En los años setenta y ochenta, la investigación de la propulsión iónica empezó utilizando cesio pero se vio que producía erosión en las rejillas, por lo que se comenzó a utilizar principalmente gases nobles.
En consecuencia, se sacrifica entre el impulso específico y el empuje, siendo ambos inversamente proporcionales a una cierta cantidad de energía.
[1] Debido al empuje bajo, la vida útil del propulsor iónico se convierte en una característica importante.
Los propulsores iónicos pueden funcionar durante un período largo para permitir que la pequeña aceleración obtenga una velocidad útil.
En el diseño más sencillo, un propulsor iónico electrostático, los iones a menudo golpean la rejilla, erosionándola y finalmente provocando una avería.
Durante décadas, la Unión Soviética utilizó un propulsor de efecto Hall para mantener la órbita en su estación espacial MIR.
El suministro de propelente del satélite era suficiente para transferirlo a una órbita semiestable y durante los siguientes 18 meses se utilizó el sistema de propulsión iónica para su transferencia a una órbita geostacionaria.
Es la primera vez que se usa este motor avanzado, con un empuje variable de entre 25 y 235 milinewton.
[10][11] En 2003, la NASA probó en tierra una nueva versión de su propulsor iónico denominada High Power Electric Propulsion o HiPEP.
En el ECR, se aplica un campo magnético uniforme en la cámara que contiene el gas xenón.
Esta propiedad le da mayor eficacia que los diseños basados en xenón de impulso específico menor a 3000 segundos (29 kN•s/kg).