Doktorka Fatima Brahimi vytvořila nový koncept úderů fúzních raket, které by mohly lidi vést k Marsu i mimo něj.
Fyzik z Princetonské plazmové fyzikální laboratoře (PPPL) amerického ministerstva energetiky navrhl raketu, která bude pomocí magnetických polí vypouštět částice plazmy – elektricky nabitý plyn – do vesmírného vakua.
Podle druhého a třetího Newtonova pohybového zákona je udržení hybnosti znamená tlačit raketu dopředu – a to rychlostí desetkrát rychlejší než u podobných zařízení.
Zatímco současné vesmírně osvědčené plazmové pohonné motory využívají k pohonu částic elektrická pole, nová konstrukce raket je urychlí pomocí magnetického opětovného připojení.
Tento proces se nachází ve vesmíru, ale je nejvíce patrný lidstvu na povrchu Slunce. Když se tam linie magnetického pole sbíhají, před odpojením a opětovným připojením produkuje obrovské množství energie.
Podobná energie se vyrábí ve strojích toroidního tvaru známých jako tokamaky, což je magnetické omezovací zařízení, které je také hlavním kandidátem na praktický reaktor pro jadernou fúzi.
„Tuto koncepci už nějakou dobu vařím,“ uvedla vedoucí fyzikální výzkumná pracovnice PPPL, doktorka Fatima Ibrahimi, která v časopise Plasma Physics publikovala článek popisující vynález.
„Nápad mě napadla v roce 2017, když jsem seděl na palubě a přemýšlel o podobnostech mezi výfukem automobilu a vysokorychlostními částicemi výfuku generovanými experimentem National Globe Ring (NSTX) od společnosti PPPL,“ uvedla.
NSTX je vlajkovou lodí současného významného fúzního zařízení laboratoře, které je vyšetřováno s financováním amerického ministerstva energetiky.
Dr. Ibrahimi dodal: „Během provozu tento tokamak produkuje magnetické bubliny zvané plazmidy pohybující se rychlostí přibližně 20 kilometrů za sekundu, což mi připadalo jako tah.“
Jaderná fúze je síla, která pohybuje sluncem a hvězdami. Kombinuje světelné prvky ve formě plazmy – horký, nabitý stav hmoty tvořený volnými elektrony a atomovým jádrem představujícím 99% viditelného vesmíru – a generuje obrovské množství energie.
Pokud by bylo možné znovu vytvořit reaktor pracující na stejných principech na Zemi, zajistil by podle PPPl „téměř nevyčerpatelnou dodávku energie pro výrobu elektřiny“.
Tato technologie používá stejný proces, jaký vidíme u slunečních erupcí
Nový koncept Dr. Brahimi přináší výrazně lepší výkon než plazmové pohonné motory nalezené v počítačových simulacích – generuje výfukové plyny rychlostí až stovek kilometrů za sekundu, desetkrát rychleji než jiné pohonné motory.
Fyzik uvedl, že tato vyšší rychlost na začátku letu kosmické lodi by mohla vytvořit exoplanety v dosahu astronautů.
„Cesta na dlouhé vzdálenosti trvá měsíce nebo roky, protože specifický tah chemických raketových motorů je velmi nízký, takže vozidlu trvá určitou dobu, než dosáhne rychlosti,“ uvedla.
„Ale pokud bychom postavili pohonné motory založené na magnetickém opětovném připojení, pak bychom mohli dokončit mise dlouhého doletu za kratší dobu.“
Tvrdila, že její koncept motivace vychází přímo z jejího výzkumu fúzní energie. „Tato práce je inspirována předchozí fúzní prací a je to poprvé, co bylo navrženo použití plazmoidů a opětovné připojení pro vesmírný pohon,“ řekl Dr. Ibrahimi. „Dalším krokem je výroba prototypu!“
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
