Предложен плазменный двигатель новой конструкции для быстрых межпланетных перелетов

Время на прочтение: 2 минут(ы)

Физик Принстонской лаборатории физики плазмы США (PPPL) Фатима Ибрахим (Fatima Ebrahimi) предложила новый тип межпланетного ракетного двигателя, который способен доставить людей на Марс и другие планеты быстрее, чем существующие разработки. Теоретический двигатель подробно описывается в статье, опубликованной в Journal of Plasma Physics. Кратко об исследовании сообщается в пресс-релизе на Phys.org.

В современных космических плазменных двигателях на эффекте Холла используются электрические поля, которые разгоняют заряженные частицы и выбрасывают их в сторону, обратную направлению движения корабля. В результате возникает тяга, которая и двигает вперед. Такие двигатели эффективнее ионных, но все равно обеспечивают довольно низкую тягу. Из-за этого они используются сегодня только на небольших искусственных спутниках.

Принцип нового двигателя основан на непрерывной генерации плазмоидов — сгустков плазмы, поддерживаемых замкнутым магнитным полем. Похожая конфигурация создается внутри токамаков, представляющих собой кольцевой канал, в котором создается поле с высокой магнитной спиральностью (характеризует скрученность и связанность силовых линий). Плазмоиды создаются благодаря пересоединению линий магнитного поля. Согласно результатам моделирования, скорость выхлопа будет достигать 20-500 километров в секунду.

Читайте также:  Фото дня: новый взгляд на объект Ультима Туле из пояса Койпера

Существующие прототипы плазменных двигателей используют не магнитное, а электрическое поле, однако удельный импульс у них остается слишком низким, то есть для разгона требуется очень много топлива. Перелет на Марс на ракете с химическим двигателем займет год или больше, однако новый двигатель способен сократить этот срок в несколько раз.

От предыдущих разработок новый двигатель отличается тремя особенностями. Первая заключается в том, что изменение напряженности магнитных полей может увеличить или уменьшить величину тяги. Это позволяет точно настроить скорость корабля. Вторая особенность состоит в том, что новый двигатель выбрасывает не только частицы плазмы, но и плазмоиды — сгустки плазмы, ограниченные магнитными полями. Такие частицы добавляют двигателю мощности. Также концепция нового двигателя позволяет использовать в качестве топлива для него как тяжелые, так и легкие частицы. Настраивая их массу, можно регулировать тягу устройства под конкретную космическую миссию.

По словам Ибрахим, идея двигателя пришла ей в голову при работе с токамаком в рамках Национального эксперимента со сферическим тором в (NSTX) PPPL. Установка производила плазмоиды, которые двигались со скоростью 20 километров в секунду, что могло бы создать тягу. Другой похожий проект PPPL — Hall Thruster — представляет собой прототип ионного двигателя, где топливо ускоряется электрическим полем. Такие двигатели могут быть использованы для увеличения маневренности наноспутников CubeSats.

Читайте также:  Строящиеся новые прототипы «Звездолета» засняли с дрона

Исследование опубликовано в Journal of Plasma Physics.

По материалам: lenta.ru

Читайте также:

  • Группа в Facebook — Космос 2.0: виртуальные миры (Second Life, Sansar, Sinespace, etc)
  • Как превратить старый персональный компьютер или ноутбук в мощную игровую систему? Как на старом компьютере посещать самые «тяжёлые» локации с толпами аватаров на максимальных настройках графики и при этом ещё и снимать машиниму? Читайте здесь->

Присоединяйтесь к нашему Telegram-каналу: https://t.me/technomagic и группе в Facebook.

Здесь самые популярные товары из Китая по волшебным ценам!

Похожие статьи:

Оставить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *