gov-civil-vilareal.ptNatuurkundige ontwerpt magnetische stuwkrachtmotor die ons naar de Rode Planeet kan schieten
>Terwijl SpaceX de testfase voor Starship voortzet en het enthousiasme zich verspreidt voor een daadwerkelijke bemande vlucht naar Mars, een interessant raketconcept met magnetische stuwkracht, bedacht door natuurkundige Fatima Ebrahimi van het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) Princeton Plasmafysica Laboratorium (PPPL) zou de missie veel kosteneffectiever kunnen maken.
De haalbaarheid van veilige, duurzame voortstuwingssystemen die beter zullen presteren dan traditionele, op chemicaliën gebaseerde raketmotoren op diepe ruimtereizen, niet alleen in ons eigen zonnestelsel, maar misschien ooit naar een ver sterrenstelsel buiten de Melkweg, is het belangrijkste punt van astrofysici.
positieve affirmaties voor collega's
Ionenstuwraketten, ooit de standaard versnellingsmodus voor fantasierijke sci-fi-auteurs en nu de geprefereerde positioneringsmotor voor NASA-wetenschappers en -ingenieurs in hun satellieten, hebben misschien een groter uithoudingsvermogen en zijn een stuk goedkoper in gebruik, maar genereren een minuscule hoeveelheid stuwkracht voor acceleratie doeleinden. Dit is niet echt een haalbare optie voor een reis naar de Rode Planeet waar honderden tonnen ruimtevaartuigen over de hemel worden verplaatst.
Ebrahimi's Princeton-team heeft een nieuw concept ontwikkeld waarbij gebruik wordt gemaakt van hetzelfde fundamentele kosmische mechanisme dat helpt zonnevlammen van onze zon naar buiten te duwen. Deze gewelddadige uitbarstingen bestaan uit geladen atomen en deeltjes die bekend staan als plasma en die zijn opgesloten in intense magnetische velden. Hun bevindingen werden gepubliceerd op de online onderzoekssite, Journal of Plasma Physics .
Om deze dynamische energie in een effectief voortstuwingssysteem te gebruiken, richt Ebrahimi zich op een soort interactie die magnetische herverbinding wordt genoemd, waarbij magnetische velden in sterk geladen plasma-omgevingen zichzelf automatisch herstructureren om te convergeren, te scheiden en opnieuw te convergeren.
De gevolgen van deze cyclische reactie zijn een indrukwekkende krachtpatser van kinetische energie, thermische energie en deeltjesversnelling. Dit fenomeen is niet beperkt tot sterren, maar komt ook voor in de atmosfeer van onze planeet en in Tokamak-fusiereactoren, zoals het National Spherical Torus Experiment van PPPL.
Deze innovatieve boegschroef produceert beweging door zowel plasmadeeltjes als magnetische bellen uit te stoten, bekend als plasmoïden, die het vermogen van de voortstuwing vergroten.
digimon story cyberspeurder: het geheugen van een hacker
'Verre reizen duurt maanden of jaren omdat de specifieke impuls van chemische raketmotoren erg laag is, dus het duurt even voordat het vaartuig op snelheid is' Ebrahimi legt uit: . 'Maar als we stuwraketten maken op basis van magnetische herverbinding, dan zouden we langeafstandsmissies in een kortere tijd kunnen volbrengen. Waar andere stuwraketten zwaar gas nodig hebben, gemaakt van atomen als xenon, kun je in dit concept elk type gas gebruiken dat je wilt.'
Krediet: Elle Starkman, PPPL Office of Communications en ITER
Een magnetische boegschroef werkt op een manier zoals moderne ionenmotoren die steeds vaker voorkomen op een breed scala aan sondes en ruimtevaartuigen. Deze werken door een drijfgasbasis op te laden die bestaat uit zware atomen zoals xenon, en vervolgens een elektrisch veld te introduceren en ze te laten versnellen. In het intrigerende concept van Ebrahmi worden magnetische velden gerekruteerd voor de versnellingstaak.
Momenteel geven computersimulaties die zijn afgeleid van PPPL-computers en het National Energy Research Scientific Computing Center van het Lawrence Berkeley National Laboratory in Berkeley, Californië, aan dat magnetische herverbindingsstuwraketten in theorie uitlaatsnelheden kunnen produceren die tien keer sneller zijn dan alle elektrische voortstuwingssystemen die tegenwoordig worden gebruikt.
Dit werk is geïnspireerd op fusiewerk uit het verleden en dit is de eerste keer dat plasmoïden en herverbinding zijn voorgesteld voor voortstuwing van de ruimte, Ebrahimi heeft toegevoegd . De volgende stap is het bouwen van een prototype!
