Ако ћете летети у свемиру, потребан вам је некакав систем погона. Нова технологија потискивања названа Хелицон двослојни потисник могла би бити још ефикаснија са својим горивом. Др Цхристине Цхарлес са Аустралијског националног универзитета у Цанберри је изумитељ.
Послушајте интервју: Прототип плазме Тхрустер (5,5 МБ)
Или се претплатите на Подцаст: универсетодаи.цом/аудио.кмл
Фрасер: Можете ли ми дати нешто о технологији потискивања коју сте измислили?
Др. Цхристине Цхарлес: У реду, овај потисник назива се ХДЛТ, што значи Хелицон Доубле Лаиер Тхрустер и нови је облик плазме потискивача у дубоком свемирском путовању. А позадина је наша стручност у плазма технологијама, свемирској плазми, обради плазме за обраду површина и разним другим применама.
Фрасер: Дакле, омиљени мотор свемирског истраживања постављен ових дана је ионски мотор, који је показао прилично добре перформансе као мотор који штеди гориво. Како се мотор на којем радите односи на јонски мотор? Можете ли људима дати неки контекст?
Др Цхарлес: Да, постоје неки заједнички аспекти и неки врло различити аспекти. Дакле, прво је ионски мотор успешно развијен у протеклих неколико година, не знам. Сада је прилично добро развијен. Али ХД потисник има неке занимљиве предности. Прво, не користе никакве електроде. Тако у ионском мотору имате низ решетки за убрзавање јона. Дакле, наш покретач нема електроде, имамо нови тип механизма за убрзање који називамо двоструким слојем. Због тога га зовемо ХДЛТ: Хелицон Доубле Лаиер Тхрустер. Нема електроде, што значи да има дуг век јер немате ерозију електрода. И други, заиста важан аспект је ако погледате уређаје попут јонских мотора, они емитују јоне. Тако да вам је потребан спољни извор електрона да бисте неутрализовали ове јоне, а то се обично постиже тако што имате други уређај са стране потисника који се назива шупљи уређај са катодом. У ствари имате два уређаја на јонском мотору. А често зато што се плаше да ови шупљи уређаји са катодом могу да испадну, стављају их два како би повећали животни век. Али у ХДЛТ-у ми заправо емитујемо плазму која у себи садржи надзвучни јонски сноп. Дакле, имамо надзвучни јонски сноп који је главни извор потискивања док излази из потисника, али имамо и плазму која емитује довољно електрона да неутралише сноп. Па нам не треба овај спољни уређај који је неутрализатор. То је веома добро јер може да пружи сигурност и једноставност - нема покретних делова - па ХДЛТ чини прилично атрактивним за веома дубока путовања у свемир; дуг век трајања. И друга предност је та што користимо други концепт који се зове хеликонска плазма, то је врло ефикасан начин преноса електричне енергије у наелектрисане честице у плазми. То значи да можемо добити заиста густе плазме с пуно јона и можемо повећати снагу. Дакле, вероватно можемо ићи и до 100 киловата. Ово још није учињено у прототипу, јер је наш први прототип био само 1 киловат. Али други експерименти су сугерисали да са нашим типом плазме заиста можемо повећати снагу и да бисмо то урадили са јонским мотором, у основи, главна ствар је да када пређете неколико килограма, морате имати групу потисници.
Па бих рекао да су за ХДЛТ заиста рани дани, али главне предности су продужени век, једноставност, скалабилност и сигурност. А уз то је и прилично економично, што је врло добро.
Фрасер: У погледу перформанси, јонски мотори могу угрозити тежину папира, али могу то чинити годинама и годинама и стварати потисак. Кажете да бисте могли да потиснете више потиска?
Др Цхарлес: Тренутно су јонски мотори дефинитивно најбољи у односу на потисак, за киловат, у овом тренутку. А прототип ХДЛТ, који је само концепт и испод 1 киловата, не одговара потиску. Ако узмете пример јонског мотора, он обично има 100 милитон-иона невтон-а за један киловат. Тренутно вероватно разговарамо 3-5 пута мање, али морате да видите да нисмо имали развој од 20 година. Већ су рани дани и сигурно можемо да побољшамо технологију.
Фрасер: И онда, колико сада разумем, Европска свемирска агенција је узела технологију и направила интерна испитивања. И како је то прошло за њима?
Др Цхарлес: У реду, имали су неколико пројеката. Прво је да смо у Аустралији имали грант од агенције за финансирање, а то је било током 2004-2005. И дизајнирали смо и произвели први ХДЛТ прототип који смо ЕСА-у донели прошлог априла и који смо тестирали месец дана. Имали смо ограничено финансирање па га нисмо могли тестирати дуже од месец дана. А то је показало да су сви аспекти потисника радили савршено. Али тестирали смо све снаге које смо могли и имали смо различите притиске гаса итд. Нисмо имали дијагностику која нам је била потребна за мерење потиска, тако да нисмо знали шта је заправо потисак. Потисак који имамо је оно што можемо да измеримо из јонског снопа у Аустралији - то још увек треба да се уради. И заснована је на овом сасвим новом концепту двоструког слоја у који смо морали да убедимо људе. И ЕСА је сматрао да је заиста занимљиво, па су одлучили да имају независну студију како би потврдили ефекат двослојног слоја. То је основни концепт иза покретача; механизам за убрзање. Дакле, сада заиста морамо видјети о чему се ради.
Шта је двоструки слој? Можете само замислити, то је попут реке и одједном се корито реке спусти, тако да се створио водопад. Затим имате ове јоне који падају низ тај водопад, и убрзавате, а затим се повежете са ракетом великом брзином издувних гасова. Дакле, двоструки слој је потенцијални пад плазме. Оно што је веома занимљиво је да у ХДЛТ-у немамо електроде; плазма се управо одлучила за то, користећи одређено магнетно поље, које је магнетна боца или млазница. И то је све. То је попут водопада без да се пумпа вода кроз њега. Дакле, ово је основни концепт.
Стога је ЕСА имао ову независну студију која је потврдила концепт двоструког слоја. Да ли сте видели последње саопштење за јавност?
Фрасер: Да, јесам.
Др Цхарлес: Тако је било и ово последње истраживање из Аустралије. Имамо први прототип и показали смо неке аспекте; иако потисак још није измерен у комори за симулацију простора. ЕСА је такође потврдила концепт иза покретача, што је овај двослојни концепт. Дакле, ту смо тренутно.
Фрасер: Па за које мисије мислите да би ХДЛТ потисник био бољи?
Др Цхарлес: То морају бити заиста дугорочне мисије у којима ћете бити присиљени ићи полако, али на дуже вријеме. А такође има и овај леп безбедносни аспект. Има потенцијал да се користи за свемирске летове. То је заиста за мисије у дубоким свемирима, или за одлазак на Марс ... такве ствари.
Фрасер: Схваћам. Претпостављам да је једна од његових главних предности то што има мање покретних делова - делова који би се могли распасти.
Др Цхарлес: И то се може повећати на власти, што је такође важно. НАСА је направила симулацију врсте енергије која ће вам требати да пошаљете људе на Марс, а она је у распону мегавата. Тако да ћете морати да имате моћ. Мораћете да будете у могућности да појачате и своје потиснике. Они морају бити у могућности да раде под великим снагама да би обављали посао. Оно што је НАСА урадила је да показује да ако бисте могли имати прави плазма потисник или плазма ракету, могли бисте да скратите време одласка на Марс, јер ако користите плазма технологију, можете користити геодетске путање. Ако користите хемијски погон, имаћете више попут балистичке путање. Тако можете, на пример, да скратите путовање до Марса.
Фрасер: Који су следећи кораци вашег истраживања?
Др Цхарлес: Па, паралелно радимо разне ствари. И даље радимо јако на двоструком слоју, јер је ово врло лепа врста физике која има све врсте других примена на аурори или на убрзање соларног ветра, итд. Овде имамо и нову свемирску комору за симулацију Аустралиан Натионал Университи. И уградили смо прототип, који се вратио са ЕСА-е, у ту комору за симулацију свемира. И почет ћемо покушати да измеримо биланс потиска и друге начине, вероватно од јануара 2006. А можда ће се десити и друге вести, не знам. Видећемо како то иде. Дефинитивно ћемо уложити много напора у ову тему. То је веома фасцинантно јер су многи људи заинтересовани за исход.
Информације о потиснику ХДЛТ-а из АНУ-а
