Silnik plazmowy dotrze na Marsa w ciągu trzech miesięcy

Firma Howe Industries podpisała niedawno umowę partnerską z NASA, aby pracować nad szczególnie ambitnym celem: podróżą w obie strony na Marsa w około trzy miesiące dzięki nowej koncepcji rakiety napędzanej pulsującym reaktorem plazmowym. To niezwykle ambitny projekt, który, jeśli zostanie zrealizowany, może głęboko zmienić nawigację kosmiczną.

Przy wykorzystaniu naszej obecnej technologii podróż w obie strony na Marsa zajęłaby od jednego do dwóch lat, w zależności od zastosowanego układu napędowego. W przypadku chemicznych paliw pędnych wykorzystujących spalanie paliwa ciekłego byłoby to konieczne Około 8 miesięcy w przypadku podróży tam i mniej więcej tyle samo w przypadku podróży powrotnejz kilkumiesięczną przerwą na oczekiwanie na idealne okno powrotne, w którym obie planety znajdą się stosunkowo blisko siebie (niecałe 60 mln km).

Podróże międzyplanetarne, łamigłówka napędowa

To ostatnie opóźnienie jest nieco nieściśliwe i możemy grać tylko na czas podróży i powrotu. Czas ten jest bezpośrednio powiązany ze zdolnością pojazdu do wytwarzania ciągu. Nawet obecne pojazdy teoretycznie byłyby w stanie dotrzeć do Marsa znacznie szybciej, pod warunkiem, że podczas całej podróży będą stale przyspieszać; Główny problem pojawia się po przyjeździe. Aby pojazd wjechał na orbitę docelową, musi mieć możliwość zwolnienia prędkości poprzez zapis To samo przyspieszenie w przeciwnym kierunku w stosunkowo krótkim czasie. W przeciwnym razie grozi mu utrata celu i dryfowanie na skraj Układu Słonecznego.

Oczywiście wymagałoby to bardzo potężnego pędnika, zdolnego do wytworzenia bardzo dużego ciągu w stosunku do swojej masy; Rozmawiamy o Stosunek ciągu do masy (lub TWR, l Stosunek ciągu do masy). ale to nie wszystko; Musi być także bardzo skuteczny. Dokładniej, A Bardzo wysoka konkretna płatność lub dostawca usług internetowych. Termin ten opisuje zdolność pędnika do wytwarzania ciągu w funkcji ilości paliwa zużytego w jednostce czasu; Innymi słowy, im większy dostawca usług internetowych, tym wydajniejszy silnik. Jeżeli poziom paliwa jest zbyt niski, pojazd nie będzie w stanie przewieźć wystarczającej ilości paliwa, aby wykonać ten manewr.

Stosunkowo mocny i ultrawydajny silnik plazmowy

Właśnie w tych dwóch punktach wyróżnia się koncepcja Howe Industries. Jak sama nazwa wskazuje, jest to silnik, który zaczyna się od Jonizacja gazu w celu wytworzenia wyładowań plazmowych Krótkie, ale intensywne. Jest to stan materii charakteryzujący się obecnością dużej ilości naładowanych cząstek oddzielonych od atomów. Dlatego można je przyspieszać za pomocą pola elektromagnetycznego w specjalistycznej dyszy, aby bardzo efektywnie wytworzyć ciąg.

Po pierwsze, rakieta z pulsacyjną plazmą (PPR) wyświetla a Dostawca usług internetowych jest całkowicie szalony przez 5000 sekund. Dla porównania, jest to rząd wielkości powszechnie przypisywany silnikom jonowym. Te ostatnie służą do napędzania bardzo małych macek z niezwykłą wydajnością, ale siła napędowa jest o wiele za słaba, aby była kompatybilna z dużymi maszynami. ISP dla tych silników jonowych wynosi zazwyczaj od 1000 do 10 000 sekund. Silniki chemiczne, które zapewniają znacznie większy ciąg, są dalekie od konkurencyjności na tym polu. Na przykład silniki Raptor używane w statku kosmicznym SpaceX mają dostawcę usług internetowych ok 380 sekund W pustce. innymi słowy, PPR w teorii jest absolutnie wyjątkowy, jeśli chodzi o opłacalność nawet najmniejszego grama paliwa.

Jednakże są one również w stanie zapewnić prawie tak samo stosunkowo duży ciąg 100 000 Newtonów. To daleko od tego, co mogą zaoferować trzy Raptory na górnym pokładzie statku kosmicznego Ponad 5 500 000 N ; Ale to znacznie więcej niż w przypadku pędnika jonowego, który zwykle ma ciąg 100–150 km 0,1 i 0,25 n!

Idealny środek transportu na wyprawy na Marsa?

Tak jest na papierze Bardzo ciekawy argument. Nie będzie w stanie samodzielnie unieść się z ziemi, ale jest niezwykle skuteczny po rozmieszczeniu poza atmosferą. Teoretycznie taka maszyna mogłaby osiągnąć prędkość kilkuset kilometrów na godzinę Znacząco skrócić podróże pomiędzy Ziemią a Marsemprzy jednoczesnym zachowaniu wystarczającej wydajności, aby utrzymać prędkość wystarczającą do zwolnienia po zbliżeniu się do celu.

Oczywiście jest to na razie tylko koncepcja i nie ma gwarancji, że załogowy statek kosmiczny będzie napędzany tą technologią. Ale laboratorium Innowacyjne zaawansowane koncepcje NASA (NIAC) wydaje się przekonana, że ​​pomysł jest warty rozważenia. Dlatego ciekawie będzie przyjrzeć się wnioskom Howe’a i NASA pod koniec pierwszej fazy testów. Jeśli okaże się to decydujące, obaj partnerzy będą mogli spróbować maksymalnie ulepszyć silnik, mając nadzieję, że w ciągu najbliższej dekady będą mogli wykorzystać go do podboju Marsa. Do zobaczenia pod koniec roku po pierwsze odpowiedzi.

🟣 Aby nie przegapić żadnych nowości w Journal du Geek, zapisz się wiadomości Google. A jeśli nas lubisz, codziennie rano mamy newsletter.