gov-civil-vilareal.ptFiziķis izstrādā magnētisko vilces dzinēju, kas varētu mūs aizvest uz Sarkano planētu
>SpaceX turpinot Starship testēšanas posmu un entuziasmu izplatoties reālam apkalpes lidojumam uz Marsu, interesanta magnētiskās vilces raķešu koncepcija, ko izstrādājusi fiziķe Fatima Ebrahimi ASV Enerģētikas departamentā (DOE) Prinstonas plazmas fizikas laboratorija (PPPL) varētu padarīt misiju daudz rentablāku.
Drošu, ilgtspējīgu vilces sistēmu iespējamība, kas pārspēs tradicionālos uz ķīmisko vielu balstītus raķešu dzinējus dziļākos ceļojumos, ne tikai mūsu pašu Saules sistēmā, bet kādreiz, iespējams, arī uz tālu galaktiku ārpus Piena ceļa, galvenokārt ir astrofiziķu prātā.
Jonu dzinēji, kas reiz bija standarta paātrinājuma veids radošiem zinātniskiem fantastikas autoriem un tagad NASA zinātniekiem un inženieriem vēlamais pozicionēšanas dzinējs satelītos, varētu būt izturīgāki, un to ekspluatācija ir daudz lētāka, taču paātrināšanai tiek radīts neliels vilces spēks. mērķiem. Tas nav īsti dzīvotspējīgs ceļojums uz Sarkano planētu, kur pa debesīm tiek pārvietoti simtiem tonnu kosmosa kuģu.
Ebrahimi Princeton komanda ir izstrādājusi jaunu koncepciju, kas ietver tāda paša kosmiskā pamata mehānisma izmantošanu, kas palīdz izstumt saules uzliesmojumus uz āru no mūsu Saules. Šie vardarbīgie izvirdumi sastāv no uzlādētiem atomiem un daļiņām, kas pazīstamas kā plazma, kas ir ieslodzīti intensīvos magnētiskajos laukos. Viņu secinājumi tika publicēti tiešsaistes pētījumu vietnē, Plazmas fizikas žurnāls .
Lai izmantotu šo dinamisko enerģiju efektīvā dzinējspēka sistēmā, Ebrahimi mērķis ir mijiedarbības veids, ko sauc par magnētisko atkārtotu savienošanu, kur magnētiskie lauki augsti uzlādētās plazmas vidēs automātiski pārstrukturējas, lai tie saplūst, atdalās un atkal saplūst.
Šīs cikliskās reakcijas sekas ir iespaidīgs kinētiskās enerģijas, siltumenerģijas un daļiņu paātrinājuma spēks. Šī parādība neaprobežojas tikai ar zvaigznēm, bet notiek arī mūsu planētas atmosfērā un Tokamak kodolsintēzes reaktoros, piemēram, PPPL Nacionālajā sfēriskā torusa eksperimentā.
Šis novatoriskais dzinējspēks rada kustību, izstumjot gan plazmas daļiņas, gan magnētiskos burbuļus, kas pazīstami kā plazmoīdi, kas palielina dzinēja jaudu.
'Tālsatiksmes braucieni ilgst mēnešus vai gadus, jo ķīmisko raķešu dzinēju īpatnējais impulss ir ļoti zems, tāpēc kuģim ir vajadzīgs laiks, lai sasniegtu ātrumu,' Ebrahimi skaidro . 'Bet, ja mēs izgatavojam dzinējus, pamatojoties uz magnētisko atkārtotu savienojumu, tad varētu iedomāties, ka tālsatiksmes misijas varētu pabeigt īsākā laika periodā. Lai gan citiem dzinējiem ir nepieciešama smaga gāze, kas izgatavota no tādiem atomiem kā ksenons, šajā koncepcijā jūs varat izmantot jebkura veida gāzi. ”
Kredīts: Elle Starkman, PPPL Komunikāciju birojs un ITER
Magnētiskais dzinējs darbojas tāpat kā mūsdienu jonu dzinēji, kas kļūst arvien izplatītāki visdažādākajās zondēs un kosmosa kuģos. Tie darbojas, uzlādējot propelenta bāzi, kas sastāv no smagiem atomiem, piemēram, ksenona, pēc tam ieviešot elektrisko lauku un liekot tiem paātrināties. Ebrahmi intriģējošajā koncepcijā paātrinājuma darbam tiek pieņemti darbā magnētiskie lauki.
Pašlaik datorsimulācijas, kas iegūtas no PPPL datoriem un Nacionālā enerģētikas pētījumu zinātniskā skaitļošanas centra Lawrence Berkeley Nacionālajā laboratorijā Bērklijā, Kalifornijā, norāda, ka magnētiskās atkārtotas savienošanas dzinēji teorētiski var radīt izplūdes ātrumu desmit reizes ātrāk nekā jebkuras elektriskās piedziņas sistēmas, kuras tiek izmantotas šodien.
Šo darbu iedvesmoja iepriekšējais kodolsintēzes darbs, un šī ir pirmā reize, kad tiek ierosināti plazmoīdi un savienojums kosmosa vilcei, Ebrahimi piebilda . Nākamais solis ir prototipa izveide!
