ComputersHowto
Krótkie bajty: Francuscy fizycy wymyślili sposób na zoptymalizowanie sterów strumieniowych w hali, aby odbyć podróż na Marsa przy 100 milionach razy mniej paliwa niż jest to wymagane konwencjonalnie. Naukowcy opracowali konstrukcję steru strumieniowego bez ścian, który mógłby wesprzeć załogową misję w głębokim kosmosie.
Naukowcy we Francji pracują nad silnikiem plazmowym znanym jako „ster strumieniowy”, który, jak twierdzą, zabrałby ludzi na Marsa ze 100 milionami razy mniej paliwa w porównaniu z obecnymi konwencjonalnymi rakietami chemicznymi. Hall Thrusters to zaawansowane elektryczne śmigła rakietowe, które wykorzystują strumień plazmy o wysokiej energii (72,420 km / h) do napędzania statku kosmicznego na orbitę.
Silniki halowe są używane od 1971 roku, ale nigdy nie były brane pod uwagę podczas misji załogowej. Powodem jest żywotność tych silników, czyli około 10 000 godzin pracy. Najkrótsza misja kosmiczna wymaga ponad 50 000 godzin operacyjnych.
Teraz silniki strumieniowe w hali zapewniają bardzo wydajne loty kosmiczne, więc fizycy z francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych skupili się na wydłużeniu żywotności tych śmigieł i ostatecznie wymyślili sposób - silniki bez ścianek..
Ale zanim wejdziemy do bezściennych sterów strumieniowych w hali, powiedz nam, jak działają zwykłe silniki strumieniowe w hali. Silniki halowe napędzają rakietę, tworząc efekt odpychania między jonami w plazmie niskociśnieniowej wewnątrz wysokoenergetycznych pól magnetycznych i elektrycznych.
Silniki odrzutowe wychwytują szybkie elektrony (wystrzelone przez wydrążoną katodę) w ich silnym polu magnetycznym, a następnie wprowadzają w to pole niewielką ilość paliwa, zwykle gazu ksenonowego. W polu magnetycznym ksenon ulega jonizacji i jest odpychany na zewnątrz w wyniku działania dodatniej siły elektrycznej, tworząc w ten sposób wiązkę jonów. Gdy jony ksenonu wychodzą, wysyłają pchnięcie do chmury elektronów, która wciąż znajduje się w polu magnetycznym (trzecie prawo Newtona). Ta siła elektronów jest następnie przenoszona do obwodu magnetycznego pędnika, który następnie napędza statek kosmiczny.
Pędnik działa świetnie, ale przyczyna jego krótkiej żywotności leży w ściana kanału wylotowego który jest nieustannie bombardowany jonami o wysokiej energii, powodując szybszą amortyzację silnika niż normalnie.
Koncepcja Wall-Less francuskich naukowców usuwa pierwotną przyczynę problemu - ścianę kanału wylotowego. Główny badacz Julien Vaudolon mówi: Skutecznym podejściem do uniknięcia interakcji między plazmą a ścianą kanału wyładowczego jest przeniesienie regionów jonizacji i przyspieszenia poza wnękę, co jest niekonwencjonalnym projektem nazwanym Wall-Less Hall Thruster.
Po stworzeniu pierwszego standardowego steru strumieniowego bezściennego, który był całkowitą awarią ze względu na problemy projektowe, naukowcy opracowali nową zoptymalizowaną konfigurację sterów strumieniowych bezścienna w hali.
Czerwona anoda powinna być ustawiona w jednej linii na ścianie emitującej ksenon. Zamiast tego znajduje się w polu magnetycznym, pozwalając elektronom na wpadanie w niego, zmniejszając wydajność, jak wyjaśniono w Gizmodo.
Wraz z ewolucją nowej techniki zapotrzebowanie na paliwo drastycznie się zmniejszy, a przestrzeń dla ważnego ładunku, a może ludzi, wystarczy. Nowe bezścienne silniki strumieniowe w hali mogą zrewolucjonizować misje kosmiczne i sprawić, że podróże międzyplanetarne będą bardziej przypominały metro!!
Źródło: Optymalizacja bezściennego steru strumieniowego
