Безэлектродные плазменные двигатели могут проложить путь к межзвездным путешествиям

Если мы хотим исследовать Солнечную систему в ближайшие десятилетия, нам нужны более совершенные технологии. Тем самым я в первую очередь подразумевают двигательные установки. То, что у нас есть прямо сейчас, просто не подходит, если мы хотим выйти за пределы Марса. Учитывая текущий технологии, даже путешествие на красную планету занимает несколько месяцев. И это делает исследование Солнечной системы трудной задачей. И под этим я подразумеваю исследование его с пилотируемыми экипажами. К счастью, ученые уже придумывают новые и новаторские способы помочь нам путешествовать в «звезды». Представить иметь технологии, которые вместо того, чтобы доставить вас на Марс за месяцы, могут доставить вас туда за недели или даже дни. Хотя это может звучать как научная фантастика, ученые усердно работают над тем, чтобы превратить это в чистую науку.

Мощный безэлектродный плазменный двигатель

В недавних сообщениях от Университета Тохоку исследователь улучшил мощный безэлектродный плазменный двигатель. Это открывает путь к исследованию дальнего космоса. Космические корабли используют электрические двигатели, чтобы двигаться, ускоряя свои пропеллеры с помощью электромагнитных полей. Использование электрических двигательных установок, таких как сшитые ионные двигатели и двигатели Холла, уже было успешно продемонстрировано в ходе нескольких космических полетов. Топливо, или плазма, ионизируется солнечной энергией. Затем он ускоряется электромагнитными полями для создания энергии тяги. Из-за высокого уровня мощности эти устройства имеют ограниченный полезный жизни из-за того, что электроды подвергаются воздействию плазмы и повреждаются. Поэтому ученые искали альтернативу. В конце концов, подумали они, почему бы не избавиться от электродов? Та-дааа момент.

Безэлектродные плазменные двигатели

Чтобы решить эту проблему, ученые разработали безэлектродные плазменные двигатели. В одном примере для генерации плазмы используется радиочастота (РЧ). Для создания тяги радиоволны направляются в цилиндрическую камеру. Там они превращаются в плазму с помощью магнитного сопла. Есть несколько преимуществ использования этих ВЧ плазменных двигателей MN, также известных как винтообразные двигатели, такие как их простота, удобство использования и потенциально высокое отношение мощности к тяге. Несмотря на это, эффективность преобразования мощности радиочастот в энергию тяги препятствует его развитию. Скромный коэффициент конверсии в 20% был достигнут в более поздних исследованиях после того, как ранние эксперименты показали коэффициенты конверсии, выражающиеся однозначными числами.

КПД 30%

Профессор Кадзунори Такахаси с факультета электротехники Университета Тохоку в недавнем исследовании сообщил о КПД 30%. опубликовано в научных отчетах. Хотя зрелые электрические двигательные установки обычно требуют газа ксенона, который жесткий чтобы поступать в достаточных количествах, текущая эффективность 30% может быть достигнута с использованием аргонового топлива. Соответственно, плазменный двигатель MN rf мог бы сохранить ресурсы Земли и снизить его стоимость. В результате прорыва мощные космические транспортные технологии — это шаг к тому, чтобы стать более эффективными и широко доступными.