Helikonski reaktor v obratovanju. Kreditna slika: ESA Klikni za povečavo
Podjetje ESA je potrdilo načelo novega vesoljskega potiska, ki lahko na koncu daje veliko več potiska kot današnje tehnike električnega pogona. Koncept je iznajdljiv, ki ga navdihujejo severna in južna aurora, žarki na nebu, ki signalizirajo povečano sončno aktivnost.
Koncept izkorišča naravni pojav, ki ga vidimo v vesolju? pravi dr. Roger Walker iz ekipe za napredne koncepte ESA. "Ko sončni veter, plazma? elektrificiranega plina, ki ga sprošča Sonce, zadene magnetno polje Zemlje, ustvari mejo, sestavljeno iz dveh plazemskih plasti. Vsaka plast ima različne električne lastnosti in to lahko pospeši nekaj delcev sončnega vetra čez mejo, zaradi česar se spopadejo z Zemljino atmosfero in ustvarijo auroro. "
V bistvu je plazemski dvoslojni elektrostatični ekvivalent slapa. Tako kot molekule vode pobirajo energijo, ko padejo med dvema različnima višinama, tako tudi električno nabiti delci pobirajo energijo, ko potujejo skozi plasti različnih električnih lastnosti.
Raziskovalci Christine Charles in Rod Boswell z avstralske nacionalne univerze v Canberri so v svojem laboratoriju leta 2003 prvič ustvarili plazemske dvojne plasti in ugotovili, da njihove pospeševalne lastnosti lahko omogočijo nove potisnike vesoljskih plovil. Zaradi tega je skupina razvila prototip, imenovan Helicon Double Layer Thruster.
Nova študija ESA, ki je bila izvedena v okviru ESA-jevega akademskega raziskovalnega programa Ariadna v sodelovanju z Ecole Polytechnique iz Pariza, potrjuje avstralske ugotovitve, saj kaže, da se lahko pod skrbno nadzorovanimi pogoji dvojni sloj oblikuje in ostane stabilen, kar omogoča stalno pospeševanje nabitih delcev v snopu Študija je tudi potrdila, da je mogoče z različnimi pogonskimi mešanicami plinov ustvariti stabilne dvojne plasti.
? Sodelovanje je bilo popolnoma odlično ,? pravi dr. Pascal Chabert, Laboratoire de Physique et Technologie des Plasmas, Ecole Polytechnique. "Zame je bil pravi začetek in dal mi je veliko novih idej za koncepte plazemskega pogona, ki bi jih preiskal z ekipo Advanced Concepts Team. Nova smer našega laboratorija je privedla do patenta za obetavno novo električno pogonsko napravo, imenovano Elektronegativni plazemski potisk.
Chabert in sodelavci so ustvarili votlo cev, okoli katere je bila navita radijska antena. Plin argon je bil neprekinjeno črpal v cev, antena pa je oddajala helikoidne radijske valove 13 megahercev. To je ioniziralo argon in ustvarilo plazmo. Razdeljeno magnetno polje na koncu cevi je nato prisililo, da plazma zapusti cev. To je omogočilo oblikovanje dveh različnih plazem, navzgor znotraj cevi in navzdol, in tako je na njihovi meji nastal dvojni sloj. To je pospešilo nadaljnjo argonovo plazmo iz cevi v nadzvočni žarek in ustvarjalo potisk.
Izračuni kažejo, da bi helikonski dvoslojni potisk zavzel malo več prostora kot glavni električni potisnik pri misiji ESA? SMART-1, vendar bi lahko pri večjih močeh do 100 kW lahko dal veliko več potiska, hkrati pa bi dal podobno učinkovitost porabe goriva.
V naslednjih korakih bo ESA zdaj izdelala podrobno računalniško simulacijo plazme v potiskalniku in okoli njega ter uporabila laboratorijske rezultate za preverjanje njegove natančnosti, tako da je mogoče v celoti presoditi zmogljivost v vesolju in večje eksperimentalne potisnike velike moči raziskali v prihodnosti.
Izvirni vir: portal ESA
