Reactorul Helicon în funcțiune. Credit imagine: ESA Faceți clic pentru a mări
ESA a confirmat principiul unui nou propulsor spațial care, în cele din urmă, poate oferi mult mai multă forță decât tehnicile de propulsie electrică de astăzi. Conceptul este unul ingenios, inspirat de aurorele din nordul și sudul, strălucirea din cer care semnalează creșterea activității solare.
„În esență, conceptul exploatează un fenomen natural pe care îl vedem având loc în spațiu”. spune Dr. Roger Walker al echipei avansate de concepte a ESA. „Când vântul solar, o? Plasmă? de gaz electrificat eliberat de Soare, lovește câmpul magnetic al Pământului, creează o graniță formată din două straturi plasmatice. Fiecare strat are proprietăți electrice diferite și acest lucru poate accelera unele particule ale vântului solar peste graniță, determinându-le să se ciocnească cu atmosfera Pământului și să creeze aurora. "
În esență, un strat dublu plasmatic este echivalentul electrostatic al unei cascade. La fel cum moleculele de apă captează energia pe măsură ce se încadrează între cele două înălțimi diferite, tot așa particulele încărcate electric capătă energie în timp ce călătoresc prin straturile diferitelor proprietăți electrice.
Cercetătorii Christine Charles și Rod Boswell de la Universitatea Națională Australiană din Canberra, au creat pentru prima dată duble straturi de plasmă în laboratorul lor în 2003 și și-au dat seama că proprietățile lor acceleratoare ar putea permite noi propulsoare de nave spațiale. Acest lucru a determinat grupul să dezvolte un prototip numit Helicon Double Layer Thruster.
Noul studiu ESA, realizat în cadrul programului de cercetare academică Ariadna al ESA, în asociere cu Ecole Polytechnique, Paris, confirmă concluziile australiene, arătând că în condiții controlate cu atenție, stratul dublu ar putea fi format și rămâne stabil, permițând accelerarea constantă de particule încărcate într-un fascicul. Studiul a confirmat, de asemenea, că straturile duble stabile pot fi create cu diferite amestecuri de gaz propulsor.
? Colaborarea a fost absolut excelentă? spune Dr. Pascal Chabert, de la Laboratoire de Physique et Technologie des Plasmas, Ecole Polytechnique. „A fost un adevărat început pentru mine și mi-a oferit o mulțime de idei noi pentru conceptele de propulsie plasmatică, pentru a le investiga cu echipa de concepte avansate. Noua direcție pentru laboratorul nostru condusese la un brevet asupra unui dispozitiv promițător de propulsie electrică, numit propulsor cu plasmă electronică.
Pentru a crea stratul dublu, Chabert și colegii au creat un tub gol în jurul căruia era înfășurat o antenă radio. Gazul de argon a fost pompat continuu în tub și antena a transmis unde radio elicoidale de 13 megahertz. Aceasta a ionizat argonul creând o plasmă. Un câmp magnetic divergent la capătul tubului a forțat apoi plasma părăsind țeava să se extindă. Aceasta a permis formarea a două plasme diferite, în amonte în interiorul tubului și în aval, și astfel crearea dublei straturi la limita lor. Aceasta a accelerat plasma de argon suplimentară din tub într-un fascicul supersonic, creând o apăsare.
Calculele sugerează că un propulsor cu două straturi cu helicon ar ocupa un spațiu puțin mai mare decât principalul propulsor electric din misiunea SMART-1 a ESA, totuși ar putea genera o mulțime de impulsuri de mai multe ori la puteri mai mari de până la 100 kW, oferind în același timp o similară eficienta consumului de combustibil.
În etapele următoare, ESA va construi acum o simulare computerizată detaliată a plasmei și în jurul propulsorului și va folosi rezultatele laboratorului pentru a verifica exactitatea acesteia, astfel încât performanța în spațiu să poată fi evaluată pe deplin și să poată fi propulsoare experimentale de mare putere. investigat în viitor.
Sursa originală: Portal ESA
