ComputersHowto
Krátké bajty: Francouzští fyzici přišli na způsob, jak optimalizovat trysky haly tak, aby cesta na Mars proběhla se 100 miliony méně paliva, než je obvyklé vyžadováno. Vědci vyvinuli design haly bez haly, který by mohl posílit misi s posádkou v hlubokém vesmíru.
Vědci ve Francii pracují na plazmovém motoru známém jako „Hall Thruster“, který podle nich přivede lidi na Mars se stámiliónkrát méně paliva ve srovnání se současnými konvenčními chemickými raketami. Hall Thrusters jsou vyspělé elektrické raketové vrtule, které k pohonu kosmické lodi na oběžnou dráhu používají vysokoenergetický plazmový proud (72 420 km / h).
Hall Thrusters se používají od roku 1971, ale nikdy nebyly brány v úvahu pro misi s posádkou. Důvodem je životnost těchto trysek, což je jen asi 10 000 provozních hodin. Nejkratší vesmírná mise vyžaduje více než 50 000 provozních hodin.
Halová tryska nyní poskytuje velmi efektivní vesmírný let, takže se fyzici z Francouzského národního centra pro vědecký výzkum zaměřili na prodloužení životnosti těchto vrtulí a nakonec přišli na způsob - trysky bez stěny.
Ale než se pustíme do halových trysek bez zdi, dejte nám vědět podstatu fungování běžných halových trysek. Hallové trysky pohánějí raketu vytvářením odpudivého účinku mezi ionty v nízkotlakém plazmatu uvnitř vysokoenergetických magnetických a elektrických polí.
Trysky zachycují vysokorychlostní elektrony (odpálené dutou katodou) v jejich silném magnetickém poli a poté do pole vstřikují malé množství hnacího plynu, obvykle xenonového plynu. Nyní se v magnetickém poli xenon ionizuje a je odpuzován směrem ven tím, že prožívá pozitivní elektrickou sílu, čímž vytváří iontový paprsek. Jak xenonové ionty vycházejí, přenášejí tlak na elektronový mrak, který je stále uvnitř magnetického pole (Newtonův třetí zákon). Tato síla elektrony je poté přenesena do magnetického obvodu propulzního zařízení, které poté pohání vesmírnou loď.
Tryska funguje skvěle, ale důvod její krátké životnosti spočívá v stěna výtokového kanálu který je neustále bombardován ionty s vysokou energií, což způsobuje odpis motoru rychleji než obvykle.
Koncept francouzských vědců bez zdi odstraňuje hlavní příčinu problému, stěnu výbojového kanálu. Vedoucí výzkumný pracovník Julien Vaudolon říká: Efektivním přístupem k zabránění interakce mezi plazmou a stěnou výbojového kanálu je přesun ionizačních a zrychlovacích oblastí mimo dutinu, což je netradiční design nazvaný Wall-Less Hall Thruster.
Po vytvoření prvního standardního vrtulového pohonu bez zdi, který byl kvůli jeho konstrukčním problémům úplným selháním, vědci přišli na novou optimalizovanou konfiguraci halových trysek bez zdi..
Červená anoda by měla být umístěna na stěně vyzařující xenon. Místo toho je v magnetickém poli, což umožňuje elektronům, aby se do něj dostaly, což snižuje výkon, jak je vysvětleno na Gizmodu.
Jak se bude vyvíjet nová technika, drasticky se sníží potřeba paliva a bude stačit prostor pro důležitý náklad nebo třeba pro lidi. Nové tryskové haly bez zdi by mohly způsobit revoluci ve vesmírných misích a meziplanetární výlety by byly spíše metrem!!
Zdroj: Optimalizace Wall-Less Hall Thruster
