Fatima Ebrahimi z Princeton Plasma Physics Laboratory Departamentu Energii USA opracowała nowy typ silnika, który może pomóc ludziom w przyszłości w eksploracji kosmosu. Wykorzystuje ona pole magnetyczne, aby spowodować wystrzelenie cząsteczek plazmy z tyłu pojazdu, co napędza statek kosmiczny. Plazma jest czwartym stanem skupienia materii będący mieszaniną jonów i elektronów. Dla ułatwienia można o niej myśleć jak o naładowanym elektrycznie gazie.
Silnik plazmowy
Koncepcja ta przyspiesza cząsteczki za pomocą rekoneksji magnetycznej. Jest to naturalny proces występujący w całym wszechświecie, w tym na powierzchni Słońca. Ma on miejsce wtedy, gdy linie pola magnetycznego zbiegają się, nagle rozdzielają, a następnie ponownie łączą, wytwarzając znaczne ilości energii. Badaczka powiedziała, że pracowała nad koncepcją przez jakiś czas, chociaż pierwotny pomysł pojawił się w 2017 roku. Twierdzi, że pomysł przyszedł jej do głowy, gdy siedziała na pokładzie, myśląc o podobieństwach między spalinami samochodu a cząstkami spalin o dużej prędkości, tworzonymi przez National Spherical Taurus Experiment w laboratorium. Podczas pracy tokamaka — czyli urządzenia do przeprowadzania fuzji jądrowej — wytwarzane są bańki magnetyczne zwane plazmoidami. Te poruszają się z prędkością około 20 kilometrów na sekundę. Ebrahimi stwierdziła, że pomyślała, iż można je wykorzystać do wytwarzania ciągu.
Zobacz też: Nokia pozostaje niszą – jej udziały na rynku są mikroskopijne
Obecne silniki plazmowe wykorzystują pola elektryczne do napędzania cząstek i są w stanie wytworzyć jedynie niewielką prędkość specyficzną. Symulacje komputerowe przeprowadzone na komputerach w laboratorium pokazują, że nowa koncepcja może generować wydech z prędkościami rzędu setek kilometrów na sekundę, czyli dziesięć razy szybciej niż dotychczasowe rozwiązania tego typu. Silnik wyrzuca zarówno cząsteczki plazmy, jak i plazmoidy, przy czym te ostatnie dodają mocy napędowi. Oczywiście siła ciągu jest wciąż o wiele za mała, aby statek z takim silnikiem mógł w ogóle przesunąć się w zauważalnym stopniu po powierzchni Ziemi. Nie mówiąc już o locie czy opuszczeniu atmosfery. Dlatego też do jej opuszczenia wciąż będą konieczne silniki rakietowe. Pozwoli to jednak na o wiele bardziej efektywne poruszanie się w samym kosmosie.
Źródło: SlashGear