Πώς μία… εξάτμιση «γέννησε» την καινοτομία που αναμένεται να αλλάξει το τοπίο στα διαστημικά ταξίδια
Η Δρ. Fatima Ebrahimi, που εργάζεται στο Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) του υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ, εφηύρε έναν νέο πύραυλο σύντηξης, ο οποίος αναμένεται να χρησιμοποιηθεί στις μελλοντικές αποστολές στον «Κόκκινο Πλανήτη». Η συσκευή χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία για να «πυροβολήσει» σωματίδια πλάσματος από το πίσω μέρος του πυραύλου και να δώσουν ώθηση το σκάφος.
Η χρήση μαγνητικών πεδίων επιτρέπει στους επιστήμονες να προσαρμόσουν την ποσότητα ώθησης, με τους αστροναύτες να αλλάζουν «ταχύτητες», ενώ κατευθύνονται σε απομακρυσμένους κόσμους. Η καινοτομία της Ebrahimi φέρεται να επισπεύδει έως και 10 φορές το ταξίδι στον Άρη, σε σχέση με τις ρουκέτες που χρησιμοποιούνται σήμερα, οι οποίες χρησιμοποιούν ηλεκτρικά πεδία για την προώθηση των σωματιδίων.
Πώς «γεννήθηκε» η ιδέα που θα αλλάξει τα ταξίδια στο Διάστημα
Οι τρέχοντες προωθητές πλάσματος που χρησιμοποιούν ηλεκτρικά πεδία για την προώθηση των σωματιδίων μπορούν να παράγουν μόνο χαμηλή ειδική ώθηση ή ταχύτητα.
Όμως, οι προσομοιώσεις υπολογιστών που πραγματοποιήθηκαν σε υπολογιστές PPPL και το Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Πληροφορικής Ενεργειακής Έρευνας στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley στο Μπέρκλεϋ της Καλιφόρνιας, έδειξαν ότι η νέα ιδέα μπορεί να παράγει καυσαέρια με ταχύτητες εκατοντάδων χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο, ακόμη και 10 φορές γρηγορότερα από αυτά των άλλων προωθητών.
«Τα ταξίδια μεγάλων αποστάσεων διαρκούν μήνες ή χρόνια επειδή η συγκεκριμένη ώθηση των κινητήρων χημικών πυραύλων είναι πολύ χαμηλή, οπότε το σκάφος χρειάζεται αρκετό χρόνο για να φτάσει στην ταχύτητα που χρειάζεται», είπε η Ebrahimi. «Αν κατασκευάσουμε προωθητές με μαγνητική επανασύνδεση, τότε θα μπορούσαμε να ολοκληρώσουμε τις αποστολές μεγάλων αποστάσεων σε μικρότερο χρονικό διάστημα».
Ποιες είναι οι διαφορές με τις τεχνολογίες που χρησιμοποιούμε σήμερα
Αν και η χρήση πυραύλων fusion to power δεν είναι μια νέα ιδέα, η ώθηση της Ebrahimi διαφέρει από τις κορυφαίες συσκευές με τρεις τρόπους.
Ο πρώτος είναι ότι η αλλαγή της αντοχής των μαγνητικών πεδίων που μπορεί να αυξήσει ή να μειώσει την ποσότητα ώσης, η οποία θα επιτρέψει καλύτερο ελιγμό μέσα στο διάστημα.
«Χρησιμοποιώντας περισσότερους ηλεκτρομαγνήτες και περισσότερα μαγνητικά πεδία, μπορείτε ουσιαστικά να γυρίσετε ένα κουμπί για να ρυθμίσετε την ταχύτητα», δήλωσε η Ebrahimi.
Δεύτερον, η νέα ώθηση παράγει κίνηση εκτοξεύοντας τόσο σωματίδια πλάσματος όσο και μαγνητικές φυσαλίδες γνωστές ως πλασμίδια. Τα πλασμίδια προσθέτουν δύναμη στην πρόωση.
Η τελευταία διαφορά μεταξύ της ιδέας της Ebrahimi και άλλων είναι ότι χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία για να «πυροβολήσει» σωματίδια πλάσματος από το πίσω μέρος του πυραύλου.
Η χρήση μαγνητικών πεδίων μπορεί να είναι μια πολύ μεγάλη αλλαγή, καθώς επιτρέπει στους επιστήμονες να προσαρμόσουν το ποσό ώθησης για μια συγκεκριμένη αποστολή. «Ενώ άλλοι προωθητές απαιτούν βαρύ αέριο, κατασκευασμένο από άτομα όπως το ξένον, σε αυτήν την ιδέα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε είδος αερίου θέλετε», είπε η Ebrahimi.