Helikonreaktor működik. Kép jóváírása: ESA Kattintson a nagyításhoz
Az ESA megerősítette egy új űrhajó elvét, amely végül sokkal nagyobb tolóerőt adhat, mint a mai elektromos meghajtási technikák. A koncepció zseniális, amelyet az északi és a déli hajnalok inspiráltak, az égen ragyogó fények, amelyek a fokozott naptevékenységet jelzik.
? Lényegében a koncepció egy természetes jelenséget használ fel, amelyet látunk az űrben zajlóan? - mondta Dr Roger Walker, az ESA Advanced Concepts Team. - Amikor a napszél, a plazma? A Nap által kibocsátott elektromos gáz eléri a Föld mágneses mezőjét, és két plazmarétegből álló határot hoz létre. Mindegyik réteg eltérő elektromos tulajdonságokkal rendelkezik, és ez felgyorsíthatja a napszél egyes részecskéit a határon át, és összeütközhet a Föld légkörével, és létrehozhatja az aurort. "
Lényegében a plazma kettős réteg a vízesés elektrosztatikus egyenértékét jelenti. Ugyanúgy, ahogy a vízmolekulák felveszik az energiát, amikor a két különböző magasságba esnek, úgy az elektromosan töltött részecskék energiát vesznek fel, amikor a különböző elektromos tulajdonságokkal rendelkező rétegeken áthaladnak.
Christine Charles és Rod Boswell kutatói a Canberrai Ausztrál Nemzeti Egyetemen 2003-ban először hoztak létre plazma kettős rétegeket laboratóriumukban, és rájöttek, hogy gyorsító tulajdonságaik lehetővé teszik az új űrhajó-tolóberendezések létrehozását. Ez arra késztette a csoportot, hogy kifejlesztse a Helicon Double Layer Thruster nevű prototípust.
Az ESA Ariadna tudományos kutatási programjának részeként az új ESA tanulmány, amelyet a párizsi Ecole Polytechnique-vel közösen végeznek, megerősíti az ausztrál eredményeket azzal, hogy megmutatja, hogy gondosan ellenőrzött körülmények között a kettős réteg kialakulhat és stabil marad, lehetővé téve az állandó gyorsulást. töltött részecskék egy fénysugárban. A tanulmány azt is megerősítette, hogy stabil kettős rétegeket lehet létrehozni különböző hajtógázkeverékekkel.
? Az együttműködés teljesen kiváló volt ,? - mondja Dr. Pascal Chabert, a Physique és a Plazmas laboratórium, az Ecole Polytechnique munkatársa. ? Valódi indulás volt számomra, és sok új ötletet adott nekem a plazmameghajtási koncepciókról, amelyeket az Advanced Concepts Team segítségével vizsgálhattam meg. Laboratóriumunk új iránya szabadalomhoz vezetett egy ígéretes új elektromos meghajtó eszköz, az úgynevezett Electronegative Plasma Thruster nevében.
A kettős réteg létrehozásához Chabert és munkatársai egy üreges csövet készítettek, amely körül egy rádióantenna volt. Argon gázt folyamatosan szivattyúztak a csőbe, és az antenna 13 megahertzes helikoid rádióhullámokat továbbított. Ez ionizálta az argon plazmát képezve. A cső végén lévő eltérő mágneses mező ezután arra kényszerítette a plazmát, hogy a csőből távozzon. Ez lehetővé tette két különböző plazma képződését, a cső belsejében és a lefelé, és így létrejött a kettős réteg a határukon. Ez tovább felgyorsította az argon plazmát a csőből egy szuperszonikus fénysugárba, és tolóerőt hoz létre.
A számítások azt sugallják, hogy egy helikon kétrétegű lövész valamivel több helyet foglal el, mint a fő elektromos vonószerkezet az ESA SMART-1 küldetésén, ám mégis többször is nagyobb tolóerőt képes elérni 100 kW-ig terjedő nagyobb teljesítmény mellett, miközben hasonló üzemanyag-hatékonyság.
A következő lépésekben az ESA összeállítja a plazma részletes számítógépes szimulációját a lökhárítóban és annak környékén, és a laboratóriumi eredményeket használja annak pontosságának ellenőrzésére, hogy teljes mértékben meg lehessen becsülni a térbeli teljesítményt, és nagyobb nagy teljesítményű kísérleti tolóerőket lehessen készíteni. a jövőben vizsgálják meg.
Eredeti forrás: ESA portál
