• Κύριος
  • Χώρος
  • Ο φυσικός σχεδιάζει μηχανή μαγνητικής ώθησης που θα μπορούσε να μας εκτοξεύσει στον Κόκκινο Πλανήτη

Ο φυσικός σχεδιάζει μηχανή μαγνητικής ώθησης που θα μπορούσε να μας εκτοξεύσει στον Κόκκινο Πλανήτη

Ποια Ταινία Θα Δείτε;
 
>

Με το SpaceX να συνεχίζει τη φάση δοκιμών για το Starship και τον ενθουσιασμό να εξαπλώνεται για μια πραγματική πτήση με πλήρωμα στον Άρη, μια ενδιαφέρουσα ιδέα πυραύλων με μαγνητική ώθηση που σχεδιάστηκε από τη φυσικό Fatima Ebrahimi στο Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE) Εργαστήριο Φυσικής του Πρίνστον Πλάσματος (PPPL) μπορεί να καταστήσει την αποστολή πολύ πιο αποδοτική.



Η σκοπιμότητα ασφαλών, βιώσιμων προωθητικών συστημάτων που θα ξεπεράσουν τους παραδοσιακούς χημικούς πυραυλικούς κινητήρες σε ταξίδια στο βάθος του διαστήματος, όχι μόνο στο δικό μας ηλιακό σύστημα αλλά κάποια μέρα ίσως σε έναν μακρινό γαλαξία έξω από τον Γαλαξία μας, είναι πρωτίστως στο μυαλό των αστροφυσικών.

Οι ιοντικές προωθήσεις, κάποτε ο τυπικός τρόπος επιτάχυνσης για ευφάνταστους συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας και τώρα ο προτιμώμενος κινητήρας τοποθέτησης για τους επιστήμονες και τους μηχανικούς της NASA στους δορυφόρους τους, μπορεί να έχουν μεγαλύτερη αντοχή και να είναι πολύ φθηνότεροι στη λειτουργία τους, αλλά να παράγουν μια μικρή ποσότητα ώσης για επιτάχυνση σκοποί. Αυτή δεν είναι ακριβώς μια βιώσιμη επιλογή για ένα ταξίδι στον Κόκκινο Πλανήτη όπου εκατοντάδες τόνοι διαστημικών σκαφών μεταφέρονται στον ουρανό.







niko and the sword of light review

Η ομάδα του Ebrahimi στο Princeton έχει αναπτύξει μια νέα ιδέα που περιλαμβάνει τη χρήση του ίδιου βασικού κοσμικού μηχανισμού που βοηθά στην εκτόξευση των ηλιακών φωτοβολίδων προς τα έξω από τον Sunλιο μας. Αυτές οι βίαιες εκρήξεις αποτελούνται από φορτισμένα άτομα και σωματίδια γνωστά ως πλάσμα, τα οποία φυλακίζονται μέσα σε έντονα μαγνητικά πεδία. Τα ευρήματά τους δημοσιεύθηκαν στον διαδικτυακό ιστότοπο έρευνας, Journal of Plasma Physics .

Για να αξιοποιήσει αυτή τη δυναμική ενέργεια σε ένα αποτελεσματικό σύστημα πρόωσης, ο Ebrahimi στοχεύει σε έναν τύπο αλληλεπίδρασης που ονομάζεται μαγνητική επανασύνδεση, όπου τα μαγνητικά πεδία σε περιβάλλοντα με υψηλή φόρτιση πλάσματος αναδιαρθρώνονται αυτόματα για να συγκλίνουν, να διαχωρίζονται και να συγκλίνουν ξανά.

Οι συνέπειες αυτής της κυκλικής αντίδρασης είναι ένας εντυπωσιακός σταθμός παραγωγής κινητικής ενέργειας, θερμικής ενέργειας και επιτάχυνσης σωματιδίων. Αυτό το φαινόμενο δεν περιορίζεται στα αστέρια, αλλά συμβαίνει επίσης στην ατμόσφαιρα του πλανήτη μας και στους αντιδραστήρες σύντηξης Tokamak, όπως το Εθνικό Πείραμα Σφαιρικής Τορού του PPPL.

κρύσταλλα για προστασία στο αυτοκίνητο

Αυτό το πρωτοποριακό σπρώξιμο παράγει κίνηση εκτοξεύοντας τόσο σωματίδια πλάσματος όσο και μαγνητικές φυσαλίδες γνωστές ως πλασμοειδή, τα οποία αυξάνουν την ισχύ στην πρόωση.





«Τα ταξίδια μεγάλων αποστάσεων διαρκούν μήνες ή χρόνια επειδή η συγκεκριμένη ώθηση των χημικών πυραυλοκινητήρων είναι πολύ χαμηλή, οπότε το σκάφος χρειάζεται λίγο χρόνο για να φτάσει στην ταχύτητα». Εξηγεί ο Εμπραχίμι Ε «Αν όμως κάνουμε ώθηση με βάση τη μαγνητική επανασύνδεση, τότε θα μπορούσαμε να ολοκληρώσουμε αποστολές μεγάλων αποστάσεων σε μικρότερο χρονικό διάστημα. Ενώ οι άλλοι προωθητήρες απαιτούν βαρύ αέριο, φτιαγμένο από άτομα όπως το xenon, σε αυτή την ιδέα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε τύπο αερίου θέλετε ».

Εμπραχίμι

Πίστωση: Elle Starkman, PPPL Office of Communications, και ITER

Ένας μαγνητικός προωθητήρας λειτουργεί με τρόπους όπως οι σύγχρονοι προωθητές ιόντων που γίνονται όλο και πιο συνηθισμένοι σε μια ευρεία γκάμα ανιχνευτών και διαστημικών σκαφών. Αυτά λειτουργούν φορτίζοντας μια προωθητική βάση αποτελούμενη από βαριά άτομα όπως το ξένο, εισάγοντας στη συνέχεια ένα ηλεκτρικό πεδίο και προκαλώντας την επιτάχυνσή τους. Στην ενδιαφέρουσα ιδέα του Ebrahmi, τα μαγνητικά πεδία προσλαμβάνονται για την εργασία επιτάχυνσης.

Επί του παρόντος, οι προσομοιώσεις υπολογιστών που προέρχονται από υπολογιστές PPPL και το National Energy Research Scientific Computing Center στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley στο Μπέρκλεϋ της Καλιφόρνια, δείχνουν ότι οι προωθητήρες μαγνητικής επανασύνδεσης μπορούν θεωρητικά να παράγουν ταχύτητες εξάτμισης δέκα φορές γρηγορότερα από οποιαδήποτε ηλεκτρικά συστήματα προώθησης που χρησιμοποιούνται σήμερα.

Αυτό το έργο ήταν εμπνευσμένο από προηγούμενες εργασίες σύντηξης και αυτή είναι η πρώτη φορά που προτείνονται πλασμοειδή και επανασύνδεση για διαστημική πρόωση, Πρόσθεσε ο Εμπραχίμι Ε Το επόμενο βήμα είναι η κατασκευή ενός πρωτοτύπου!

ένα τραγούδι του πάγου και της φωτιάς κριτική