Η Δρ Fatima Brahimi δημιούργησε μια νέα ιδέα για ριπές πυραύλων σύντηξης που θα μπορούσαν να ωθήσουν τους ανθρώπους στον Άρη και πέραν αυτής.
Ένας φυσικός στο Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ έχει σχεδιάσει τον πύραυλο που θα χρησιμοποιήσει μαγνητικά πεδία για να εκτοξεύσει σωματίδια πλάσματος – ηλεκτρικά φορτισμένο αέριο – σε κενό χώρου.
Σύμφωνα με τον δεύτερο και τρίτο νόμο κίνησης του Νεύτωνα, η διατήρηση της ορμής σημαίνει ώθηση του πυραύλου προς τα εμπρός – και σε ταχύτητες δέκα φορές πιο γρήγορα από ό, τι παρόμοιες συσκευές.
Ενώ οι τρέχοντες δοκιμασμένοι στο χώρο κινητήρες προώθησης πλάσματος χρησιμοποιούν ηλεκτρικά πεδία για την προώθηση σωματιδίων, ο νέος σχεδιασμός πυραύλων θα τα επιταχύνει χρησιμοποιώντας μαγνητική επανασύνδεση.
Αυτή η διαδικασία βρίσκεται σε όλο το σύμπαν, αλλά είναι πιο αισθητή για την ανθρωπότητα στην επιφάνεια του ήλιου. Όταν οι γραμμές μαγνητικού πεδίου συγκλίνουν εκεί, πριν αποσυνδεθούν και στη συνέχεια επανασυνδεθούν, παράγει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας.
Παρόμοια ενέργεια παράγεται μέσα σε μηχανές σχήματος δακτυλίου γνωστές ως tokamak, η οποία είναι μια συσκευή μαγνητικού περιορισμού που είναι επίσης πρωταρχικός υποψήφιος για έναν πρακτικό αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης.
“Έχω μαγειρεύει αυτήν την ιδέα για λίγο”, δήλωσε η επικεφαλής φυσική ερευνητής στο PPPL, Δρ. Fatima Ibrahimi, η οποία δημοσίευσε το έγγραφο της με λεπτομέρειες για την εφεύρεση στο περιοδικό Plasma Physics.
“Η ιδέα μου ήρθε το 2017 όταν καθόμουν στο κατάστρωμα και σκεφτόμουν τις ομοιότητες μεταξύ των καυσαερίων αυτοκινήτου και των σωματιδίων καυσαερίων υψηλής ταχύτητας που δημιουργήθηκαν από το πείραμα National Globe Ring (NSTX) από το PPPL”, είπε.
Το NSTX είναι η ναυαρχίδα της τρέχουσας μεγάλης εγκατάστασης σύντηξης του εργαστηρίου, η οποία διερευνάται με χρηματοδότηση από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ.
Ο Δρ. Ιμπραήι πρόσθεσε, «Κατά τη λειτουργία του, αυτό το tokamak παράγει μαγνητικές φυσαλίδες που ονομάζονται πλασμίδια που κινούνται περίπου 20 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο, κάτι που μου έμοιαζε πολύ σαν μια ώθηση.
Η πυρηνική σύντηξη είναι η δύναμη που κινεί τον ήλιο και τα αστέρια. Συνδυάζει τα φωτεινά στοιχεία με τη μορφή πλάσματος – τη θερμή, φορτισμένη κατάσταση της ύλης που αποτελείται από ελεύθερα ηλεκτρόνια και έναν ατομικό πυρήνα που αντιπροσωπεύει το 99% του ορατού σύμπαντος – για να παράγει τεράστιες ποσότητες ενέργειας.
Εάν ένας αντιδραστήρας θα μπορούσε να αναδημιουργηθεί που λειτουργεί με τις ίδιες αρχές στη Γη, θα παρείχε μια “σχεδόν ανεξάντλητη παροχή ενέργειας για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας” σύμφωνα με το PPPl.
Η τεχνολογία χρησιμοποιεί την ίδια διαδικασία που βλέπουμε στις ηλιακές εκλάμψεις
Η νέα ιδέα του Dr. Brahimi προσφέρει σημαντικά καλύτερη απόδοση από τους κινητήρες πρόωσης πλάσματος που βρίσκονται σε προσομοιώσεις υπολογιστών – δημιουργώντας καυσαέρια σε ταχύτητες έως εκατοντάδες χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο, δέκα φορές ταχύτερες από άλλες κινητήρες πρόωσης.
Ο φυσικός είπε ότι αυτή η γρηγορότερη ταχύτητα κατά την έναρξη της πτήσης ενός διαστημικού σκάφους θα μπορούσε να κάνει εξωπλανήτες σε κοντινή απόσταση από αστροναύτες.
«Χρειάζονται μήνες ή χρόνια για να διανύσουμε μεγάλες αποστάσεις, επειδή η συγκεκριμένη ώθηση των κινητήρων χημικών πυραύλων είναι πολύ χαμηλή, οπότε το όχημα χρειάζεται λίγο χρόνο για να φτάσει στην ταχύτητα», είπε.
“Αν όμως φτιάξαμε κινητήρες πρόωσης που βασίζονται σε μαγνητική επανασύνδεση, τότε θα μπορούσαμε να ολοκληρώσουμε αποστολές μεγάλης εμβέλειας σε μικρότερο χρονικό διάστημα.”
Ισχυρίστηκε ότι η ιδέα της για κίνητρα πηγάζει άμεσα από την έρευνά της για την ενέργεια σύντηξης. “Αυτό το έργο είναι εμπνευσμένο από προηγούμενες εργασίες σύντηξης και είναι η πρώτη φορά που τα πλασμίδια έχουν προταθεί και επανασυνδεθεί για διαστημική πρόωση”, δήλωσε ο Δρ. Ibrahimi. “Το επόμενο βήμα είναι να οικοδομήσουμε ένα πρωτότυπο!”
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”