فاطیما ابراهیمی، فیزیکدان آزمایشگاه فیزیک پلاسما پرینستون وزارت انرژی آمریکا با ارائه یک کانسپت موشک جدید، سفر به مریخ را عملی تر کرده است. این موشک از میدان های مغناطیسی برای تولید نیروی رانش استفاده می کند.
در ادامه با نبض دیجیتال همراه شوید.
بزرگترین مانع بشریت برای سفرهای فضایی، عدم وجود پیشرانه ای برای حرکت در آوردن فضاپیماها در سراسر منظومه شمسی و یا فراتر از آن است.
موشک های شیمیایی می توانند مقدار قابل توجهی انرژی رانشی ایجاد کنند، اما این انرژی پیشرانه مدت زیادی دوام نمی آورد و زود تمام می شود. در مقابل، پیشرانه های برقی مانند رانشگرهای هال، عکس این موضوع هستند. آنها فقط می توانند به اندازه وزن یک سکه کوچک انرژي رانشی تولید کنند و این انرژی می تواند ماه ها ادامه دار شود.
متأسفانه ، هیچ یک از آنها برای حمل فضانوردان به مریخ جذاب نیستند. استفاده از این دو نوع پیشرانه ممکن است سفر را طولانی و خطرناک کند. برای سفر به مریخ و فضا، نیازمند یک پیشرانه با شتاب و ماندگاری زیاد هستیم.
مفهوم جدید پرینستون از مکانیزمی که به انفجار شعله های خورشیدی کمک می کند، الهام گرفته است. شراره های خورشیدی از اتم های باردار و ذراتی به نام پلاسما تشکیل شده اند که در داخل میدان های مغناطیسی قدرتمندی که در آن فعل و انفعالات پیچیده رخ می دهد، به دام افتاده اند.
ابراهیمی برای ساخت سیستم های پیشرانه خود از یك نوع فعل و انفعال خاص به نام اتصال مجدد مغناطیسی الهام گرفته است. اتصال مجدد مغناطیسی در جایی اتفاق می افتد كه میدان های مغناطیسی در پلاسمای بسیار شارژ، خود را برای همگرایی، جدا كردن و همگرایی دوباره آماده می کنند. با انجام این کار، مقادیر زیادی انرژی جنبشی، انرژی حرارتی و شتاب ذرات تولید می شود. این پدیده ای است که نه تنها در خورشید ، بلکه در جو زمین و همچنین در داخل راکتورهای همجوشی توکاماک نیز دیده می شود.
تاکنون شبیه سازی های رایانه ای توسط رایانه های PPPL و مرکز ملی محاسبات علمی تحقیقات انرژی در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی نشان می دهد که دستگاه محرک اتصال مجدد مغناطیسی می تواند سرعت خروجی را 10 برابر سریعتر از پیشرانه های الکتریکی فعلی تولید کند.
فاطیما ابراهیمی می گوید: سفر به فضا با موتورهای موشکی شیمیایی به دلیل سرعت کم آن، ماهها یا سالها به طول می انجامد اما اگر ما بر اساس اتصال مجدد مغناطیسی، رانشگر های موشکی بسازیم، در این صورت می توانیم ماموریت ها را در مدت زمان کمتری به اتمام برسانیم.
وی افزود: در حالی که سایر رانشگرها به گاز سنگین ساخته شده از اتمهایی مانند زنون احتیاج دارند، در این کانسپت می توان از هر نوع گازی که می خواهید استفاده کنید.
این تحقیق در مجله فیزیک پلاسما منتشر شده است.
بیشتر بخوانید:
-
هلیکوپتر مریخ نورد نبوغ ناسا باتری های خود را در هنگام پرواز شارژ می کند
-
ناسا اولین هلیکوپتر رباتیک مریخ نورد خود را در تابستان به فضا خواهد فرستاد
-
برداشت تربچه در ایستگاه فضایی بین المللی برای اولین بار توسط فضانورد ناسا+ویدیو
منبع: newatlas
