헬리 콘 반응기 작동 중. 이미지 크레디트 : ESA 확대하려면 클릭
ESA는 궁극적으로 오늘날의 전기 추진 기술보다 훨씬 더 많은 추력을 줄 수있는 새로운 우주 추진기의 원리를 확인했습니다. 이 개념은 북부 및 남부 오로라에서 영감을 얻은 독창적 인 개념으로, 하늘의 빛이 증가하여 태양 활동 증가를 나타냅니다.
본질적으로이 개념은 우주에서 일어나는 자연 현상을 이용합니까? ESA의 Advanced Concepts 팀의 Roger Walker 박사는 말합니다. “태양풍, 플라즈마? 태양에 의해 방출 된 전기 가스가 지구의 자기장에 부딪히면 두 개의 플라즈마 층으로 구성된 경계를 만듭니다. 각 층마다 전기 특성이 다르기 때문에 경계를 가로 질러 일부 태양풍 입자를 가속시켜 지구 대기와 충돌하여 오로라를 생성 할 수 있습니다.”
본질적으로, 플라즈마 이중층은 폭포의 정전 기적 등가물이다. 물 분자가 서로 다른 두 높이 사이에서 떨어지면서 에너지를 흡수하는 것처럼, 전기적으로 하전 된 입자는 다른 전기적 특성의 층을 통과 할 때 에너지를 흡수합니다.
캔버라에있는 호주 국립 대학교 (University National University)의 크리스틴 찰스 (Christine Charles)와로드 보스 웰 (Rod Boswell)은 2003 년 실험실에서 플라즈마 이중층을 처음으로 만들었고 가속 특성이 새로운 우주선 추진기를 가능하게 할 수 있음을 깨달았습니다. 이 그룹은 Helicon Double Layer Thruster라는 프로토 타입을 개발하게되었습니다.
파리의 Ecole Polytechnique와 관련하여 ESA의 Ariadna 학술 연구 프로그램의 일환으로 수행 된 새로운 ESA 연구는 신중하게 통제 된 조건 하에서 이중층이 형성되고 안정적으로 유지되어 지속적인 가속이 가능하다는 호주의 연구 결과를 확인합니다 빔에 하전 된 입자의. 이 연구는 또한 다른 추진제 가스 혼합물로 안정적인 이중 층을 만들 수 있음을 확인했습니다.
"협업이 절대적으로 우수 했습니까?" Ecole Polytechnique의 Laboratoire de Physique et Technologie des Plasmas의 Pascal Chabert 박사는 말합니다. 이것은 저에게있어 정말 중요한 일이었으며 Advanced Concepts Team과 함께 조사 할 플라즈마 추진 개념에 대한 많은 새로운 아이디어를 내게주었습니다. 우리 실험실의 새로운 방향은 Electronegative Plasma Thruster라고하는 유망한 새로운 전기 추진 장치에 대한 특허로 이어졌습니다.
이중 층을 만들기 위해 Chabert와 동료들은 무선 안테나로 감긴 중공 튜브를 만들었습니다. 아르곤 가스는 튜브로 지속적으로 펌핑되었고 안테나는 13 메가 헤르츠의 헬리 코 이드 전파를 전송했다. 이것은 아르곤을 이온화하여 플라즈마를 생성했다. 튜브의 끝에서 발산하는 자기장은 플라즈마가 파이프를 떠나도록 강제합니다. 이것은 튜브 내에서 상류 및 하류에서 2 개의 상이한 플라즈마가 형성 될 수있게하여, 이중층이 그들의 경계에서 생성되었다. 이것은 튜브에서 초음속 빔으로 추가 아르곤 플라즈마를 가속시켜 추력을 생성합니다.
계산에 따르면 헬리 콘 이중 레이어 스러 스터는 ESA의 SMART-1 미션에서 주 전기 스러 스터보다 약간 더 많은 공간을 차지하지만, 최대 100kW의 높은 전력에서 여러 배 더 많은 추력을 제공 할 수 있지만 연료 효율.
다음 단계에서 ESA는 이제 스러 스터 내부 및 주변의 플라즈마에 대한 상세한 컴퓨터 시뮬레이션을 구성하고 실험실 결과를 사용하여 정확도를 확인하여 공간 내 성능을 완전히 평가하고 더 큰 고출력 실험 스러 스터를 만들 수 있습니다. 미래에 조사했다.
원본 출처 : ESA Portal
