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Byte brevi: I fisici francesi hanno escogitato un modo per ottimizzare i propulsori della sala per compiere il viaggio su Marte con 100 milioni di volte meno carburante di quanto richiesto convenzionalmente. Gli scienziati hanno sviluppato un progetto di propulsore per sala senza pareti che potrebbe sostenere una missione con equipaggio nello spazio profondo.
I ricercatori in Francia stanno lavorando al motore al plasma noto come "propulsore da sala" che, secondo loro, porterebbe gli esseri umani su Marte con 100 milioni di volte in meno di carburante rispetto agli attuali razzi chimici convenzionali. I propulsori Hall sono eliche di razzi elettrici avanzati che utilizzano un flusso di plasma ad alta energia (72.420 km / h) per guidare il veicolo spaziale in orbita.
Gli Hall Thrusters sono in uso dal 1971 ma non sono mai stati presi in considerazione per una missione con equipaggio. Il motivo è la durata di vita di questi propulsori, che è solo di circa 10.000 ore di funzionamento. La missione spaziale più breve richiede più di 50.000 ore operative.
Ora, i propulsori da sala forniscono un volo spaziale molto efficiente, quindi i fisici del Centro nazionale francese per la ricerca scientifica si sono concentrati sull'aumento della durata di vita di queste eliche e hanno finalmente trovato un modo: propulsori senza pareti.
Ma, prima di entrare nei propulsori per sale senza pareti, facci sapere il succo di come funzionano i propulsori per sale regolari. I propulsori della sala azionano un razzo creando un effetto di repulsione tra gli ioni nel plasma a bassa pressione all'interno di campi magnetici ed elettrici ad alta energia.
I propulsori intrappolano gli elettroni ad alta velocità (fatti saltare attraverso il catodo cavo) nel loro forte campo magnetico e quindi iniettano una piccola quantità di propellente, solitamente gas xeno nel campo. Ora nel campo magnetico, lo xeno viene ionizzato e viene respinto verso l'esterno sperimentando una forza elettrica positiva, creando così un fascio ionico. Quando gli ioni xeno escono, impartiscono una spinta alla nuvola di elettroni che è ancora all'interno del campo magnetico (terza legge di Newton). Questa forza da parte degli elettroni viene quindi trasferita al circuito magnetico del propulsore che quindi spinge l'astronave.
Il propulsore funziona alla grande, ma la ragione della sua breve durata risiede nel parete del canale di scarico che viene continuamente bombardato da ioni ad alta energia causando un deprezzamento del motore più veloce del normale.
Il concetto Wall-Less degli scienziati francesi rimuove la causa principale del problema, la parete del canale di scarico. Il ricercatore capo Julien Vaudolon afferma: “Un approccio efficace per evitare l'interazione tra il plasma e la parete del canale di scarica è spostare le regioni di ionizzazione e accelerazione al di fuori della cavità, che è un progetto non convenzionale chiamato Wall-Less Hall Thruster.
Dopo aver creato il primo propulsore Wall-Less standard che è stato un fallimento totale a causa dei suoi problemi di progettazione, i ricercatori hanno scoperto una nuova configurazione ottimizzata dei propulsori per sala senza pareti.
L'anodo rosso dovrebbe essere allineato sulla parete che emette xeno. Invece, è nel campo magnetico, consentendo agli elettroni di incollarsi su di esso, riducendo le prestazioni, come spiegato su Gizmodo.
Con l'evolversi della nuova tecnica, la necessità di carburante si ridurrà drasticamente e lo spazio per carichi importanti o forse per gli esseri umani sarebbe sufficiente. I nuovi propulsori per sale senza pareti potrebbero rivoluzionare le missioni spaziali e renderebbero i viaggi interplanetari più simili a una metropolitana!!
Fonte: ottimizzazione del propulsore per sala senza pareti
