Levný plazmový motor pro kosmickou dopravu

Plasma

Komerční sektor dokázal, že umí efektivně vyvíjet a provozovat kosmické technologie. Nyní, jak to vypadá, nastal čas pro rozvoj malých společností, které své kosmické technologie navrhují a staví doslova na koleně. Určitou analogií k rozvoji těchto firem mohou být garážové začátky dnešních počítačových gigantů Apple a Microsoft.Jedním je i další z undergroundových projektů platformy Kickstarter. V něm se zainteresovaní inženýři snaží vyrobit účinný, robustní, ale přitom levný plazmový pohon pro meziplanetární dopravu.

Skupina vědců v oboru fyzika plazmatu se rozhodla před osmi lety založit společnost HyperV. Ta si kladla za cíl vytvořit zcela nový koncept plazmového pohonu založený na principu superhorkých ionizovaných částic. Využití by našel při manévrech na zemské orbitě stejně jako cestách k asteroidům a kometám nebo při úklidu kosmického smetí případně jako pohon meziplanetárních sond.

Snímek z vysokorychlostní kamery zachycující 10 mikrosekund trvající impuls plazmy ve viditelném světle

Snímek z vysokorychlostní kamery zachycující 10 mikrosekund trvající impuls plazmy ve viditelném světle.
Zdroj: https://s3.amazonaws.com

Členové týmu tvrdí, že použití tohoto elektrického pohonu by výrazně snížilo objem a hmotnost kosmických strojů, což by výrazně srazilo ceny jednotlivých misí. Přestože pohonů na podobné bázi je vícero, tým věří, že jejich pohon nejen zlevní kosmickou dopravu, ale i zvýší její spolehlivost. Vzpomeňme například na japonskou sondu Hayabusa. Spolehlivost či spíše nespolehlivost jejích iontových motorů málem zapříčinila nezdar celé mise. Vše se podařilo řádně dokončit jen díky nezdolné improvizační snaze inženýrů a vědců.

Mezi hlavní výhody nového plazmového pohonu patří malá složitost oproti podobným pohonům, možnost použití různých hnacích látek, včetně plynů, inertních plastů nebo pohonných hmot získávaných z asteroidů, Marsu či Měsíce. Variabilita pohonné jednotky je také značná. Plazmový pohon může být použit jako malá korekční tryska s výkonem několika kilowattů stejně jako z něj může být postaven megawattový hlavní hnací motor. Napájen může být jakoukoliv jednotkou schopnout vyrábět elektrický proud od solárních článků přes RTG (radioizotopový termoelektrický generátor)  po velké jaderné zdroje, které jsou momentálně ve vývoji hlavních kosmických agentur.

I když má plazmový pohon tohoto projektu stejný specifický impulz jako srovnatelné iontové pohony nebo pohony na principu Hallova jevu, z praktického hlediska má na jednotku plochy větší tah, čímž šetří cenné místo na palubě kosmického stroje. Parametry pohonu řečí čísel: I sp = 2000 sekund , ekvivalent rychlosti výfukových plynů okolo 20 km/s. Frekvence pulzů je 5 Hz (lze tedy vystřelit plazmu tryskou 5x za 1 sekundu).

Určitě vás zajímá, jak to vlastně celé funguje. Zařízení se skládá ze dvou částí. První, pomocí pohonné látky a elektrické energie vytvoří potřebné množství plazmy, kterou vstříkne do druhé části. To je vidět na následujícím krátkém videu (0:45)

Druhá část je tvořena dvěma rovnoběžnými kovovými elektrodami a keramickým izolátorem. Velký proud je řízen prostřednictvím elektrod a vygenerované plazmy, jež se chová jako vodič v elektromagnetickém poli, čímž si sama vytváří magnetické pole. Působením Lorentzovy síly je vystřelena obrovskou rychlostí ven podobně jako kulka opouští hlaveň pušky.

Kompletní funkci demonstrátoru plazmového pohonu by případný pozorovatel u ústí trysky viděl takto:

Máte-li téměř 8 minut času, můžete si nechat činnost pohonu vysvětlit vtipnou formou přímo od členů týmu na instruktážním videu.

Nový projekt platformy Kickstarter měl být realizován pouze v případě, podaří-li se sehnat od dárců 69 000  dolarů do 3 .11.2012. To se povedlo, dokonce byla celková částka o 3000 dolarů překročena.

Zdroje informací:
http://www.kickstarter.com
http://phys.org
http://www.space.com
http://en.wikipedia.org
http://cs.wikipedia.org
http://www.youtube.com 

Zdroje obrázků:
http://cdn.physorg.com/newman/gfx/news/2012/couldplasmaj.jpg
https://s3.amazonaws.com/ksr/assets/000/177/318/c2c3360c9c7b918fe1ec5f38b958af99_large.jpg?1348585710

Pin It
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

GD Star Rating
loading...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


Zanechte komentář