Innowacyjny silnik plazmowy przyszłości
Opracowano innowacyjny koncept silnika plazmowego, który może zrewolucjonizować podróże kosmiczne.
Fatima Ebrahimi z Princeton Plasma Physics Laboratory Departamentu Energii USA opracowała nowy typ napędu, który może pomóc ludziom w przyszłości w eksploracji kosmosu. Wykorzystuje on pole magnetyczne, aby spowodować wystrzelenie cząsteczek plazmy z tyłu rakiety, co napędza statek kosmiczny. Plazma jest czwartym stanem skupienia materii i jest elektrycznie naładowanym gazem.
Napęd wykorzystuje przyspieszenie cząsteczek za pomocą zjawiska rekoneksji magnetycznej. Zjawisko to polega na szybkiej zmianie układu linii pola magnetycznego w poruszającym się płynie przewodzącym prąd elektryczny. Podczas rekoneksji w jej centrum dochodzi do bardzo silnego rozgrzania przewodzącego płynu w wyniku anihilacji pola magnetycznego.
Zjawisko to jest przyczyną wyrzutów koronalnych na Słońcu, rozbłysków słonecznych i powodowanych przez nie burz magnetycznych. Powoduje impulsywne grzanie korony słonecznej. Zjawisko to zachodzi również w odsłonecznej części ziemskiej magnetosfery, powodując ruch plazmy w kierunku jonosfery i zjawisko zorzy polarnej.
Fatima Ebrahimi pracowała nad niezwykłym projektem od 2017 roku. Pomysł przyszedł jej do głowy, gdy myślała o podobieństwach między spalinami samochodu a cząstkami o dużej prędkości wyrzucanymi w National Spherical Torus Experiment (NSTX). Podczas pracy tokamaka wytwarzane są bańki magnetyczne zwane plazmoidami, poruszające się z prędkością około 20 km/s. Ebrahimi wpadła na pomysł, że można je wykorzystać do wytworzenia siły ciągu.
Obecne silniki plazmowe wykorzystują pola elektryczne do napędzania cząstek i są w stanie wytworzyć jedynie niewielką prędkość. Symulacje komputerowe przeprowadzone na komputerach w laboratorium pokazują, że nowa koncepcja silnika plazmowego może generować ciąg setek kilometrów na sekundę, czyli dziesięć razy szybciej niż obecnie stosowane maszyny.
