Darbojas helikona reaktors. Attēla kredīts: ESA, lai palielinātu
ESA ir apstiprinājusi jauna kosmosa dzinēja principu, kas galu galā var radīt daudz lielāku vilci nekā šodienas elektriskās piedziņas tehnikas. Koncepcija ir ģeniāla, un to iedvesmo ziemeļu un dienvidu auroras, debesīs mirdzošie signāli, kas signalizē par paaugstinātu saules aktivitāti.
? Būtībā šis jēdziens izmanto dabisku parādību, kas, mūsuprāt, notiek kosmosā ,? saka Dr Rodžers Walkers no ESA Advanced Concepts Team. “Kad saules vējš, plazma? Saules izdalītās elektrificētās gāzes daudzums sasniedz Zemes magnētisko lauku, tā izveido robežu, kas sastāv no diviem plazmas slāņiem. Katram slānim ir atšķirīgas elektriskās īpašības, un tas var paātrināt dažas Saules vēja daļiņas pāri robežai, izraisot to sadursmi ar Zemes atmosfēru un veidojot auroru. ”
Būtībā divkāršs plazmas slānis ir ūdenskrituma elektrostatiskais ekvivalents. Tāpat kā ūdens molekulas uzņem enerģiju, kad tās nokrīt starp diviem dažādiem augstumiem, arī elektriski uzlādētās daļiņas uzņem enerģiju, pārvietojoties pa dažādu elektrisko īpašību slāņiem.
Pētnieki Kristīne Čārlza un Rods Bosvels Austrālijas Nacionālajā universitātē Kanberā 2003. gadā vispirms izveidoja plazmas dubultā slāņus savā laboratorijā un saprata, ka to paātrinošās īpašības varētu dot iespēju radīt jaunus kosmosa kuģu virzītājus. Tas lika grupai izstrādāt prototipu ar nosaukumu Helicon Double Layer Thruster.
Jaunais EKA pētījums, kas tika veikts kā daļa no EKA Ariadnas akadēmiskās pētniecības programmas sadarbībā ar Ecole Polytechnique, Parīzē, apstiprina Austrālijas atradumus, parādot, ka rūpīgi kontrolētos apstākļos divkāršais slānis varētu veidoties un paliek stabils, pieļaujot pastāvīgu paātrinājumu. lādētu daļiņu staru kūlis. Pētījums arī apstiprināja, ka ar dažādiem propelentu gāzu maisījumiem var izveidot stabilus dubultslāņus.
? Sadarbība ir bijusi absolūti lieliska ,? saka Dr Pascal Chabert no Physique et Plazmas laboratorijas, Ecole Polytechnique. ? Tas man ir bijis īsts sākums un devis man daudz jaunu ideju par plazmas piedziņas koncepcijām, ko izpētīt kopā ar Advanced Concepts Team. Jaunais virziens mūsu laboratorijai noveda pie tā, ka tika patentēts daudzsološa jauna elektriskās piedziņas ierīce, ko sauc par elektronegatīvo plazmas dzinekli.
Lai izveidotu dubultā slāni, Chabert un viņa kolēģi izveidoja dobu cauruli, ap kuru bija iesiet radioantenu. Argonu gāze tika nepārtraukti iesūknēta mēģenē, un antena pārraidīja helikoidālos radioviļņus 13 megahercu frekvencē. Tas jonizēja argonu, veidojot plazmu. Pēc tam atšķirīgais magnētiskais lauks caurules galā piespieda plazmu, atstājot cauruli, izplesties. Tas ļāva veidot divas dažādas plazmas, augšpusē caurulē un lejpus, un tādējādi uz to robežas tika izveidots dubultā slānis. Tas paātrināja turpmāko argona plazmu no mēģenes virsskaņas starā, radot vilci.
Aprēķini liecina, ka helikona divslāņu dzineklis ESA SMART-1 misijā aizņem nedaudz vairāk vietas nekā galvenais elektriskais virpotājs, tomēr tas varētu potenciāli radīt daudzkārt lielāku vilci ar lielāku jaudu līdz 100 kW, vienlaikus nodrošinot līdzīgu degvielas efektivitāte.
Nākamajās darbībās ESA tagad konstruēs plazmas detalizētu datorizētu modelēšanu plaknē un ap to un izmantos laboratorijas rezultātus, lai pārbaudītu tās precizitāti, lai varētu pilnībā novērtēt veiktspēju kosmosā un iegūt lielākus lieljaudas eksperimentālos virzuļus. izmeklēts nākotnē.
Oriģinālais avots: ESA portāls
