دانشمندان روس اتم از یک موتور موشک الکتریکی پلاسمایی رونمایی کرده‌اند که ادعا می‌شود قادر است فضاپیما را در مدت یک تا دو ماه به مریخ برساند.
به گزارش روزنامه ایزوستیا روسیه، برخلاف موتورهای موشکی سنتی که متکی به احتراق سوخت هستند، این سیستم پیشرانه نوآورانه از یک شتاب دهنده پلاسمای مغناطیسی استفاده می‌کند و نوید کاهش چشمگیر زمان سفر بین سیاره‌ای را می‌دهد.
ایگور بیریولین، محقق جوان در مؤسسه علمی روس اتم در ترویتسک، به ایزوستیا گفت: «موتور موشکی پلاسما نوعی موتور الکتریکی است. این موتور بر اساس دو الکترود است. ذرات باردار بین آنها عبور می‌کنند و همزمان ولتاژ بالایی به الکترودها اعمال می‌شود.»
وی افزود: «در نتیجه، جریان یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که ذرات را از موتور خارج می‌کند. بنابراین، پلاسما حرکت جهت دار دریافت می‌کند و رانش ایجاد می‌کند.»
پیشرانه پلاسما سرعت‌های بی‌سابقه‌ای را ارائه می‌دهد
در این رویکرد، هیدروژن به عنوان سوخت استفاده می‌شود و موتور ذرات باردار - الکترون‌ها و پروتون‌ها - را با سرعت 100 کیلومتر بر ثانیه (62 مایل بر ثانیه) شتاب می‌دهد.
الکسی ورونوف، معاون اول مدیر کل علمی در موسسه ترویتسک، به گزارش ایزوستیا گفت: «در واحدهای قدرت سنتی، حداکثر سرعت جریان ماده حدود 4.5 کیلومتر بر ثانیه است که به دلیل شرایط احتراق سوخت است. در مقابل، در موتور ما، بدنه کار ذرات بارداری هستند که توسط یک میدان الکترومغناطیسی شتاب می‌گیرند.»
سفر سریع‌تر به مریخ نه تنها کارایی را افزایش می‌دهد، بلکه خطرات مرتبط با قرار گرفتن طولانی مدت فضانوردان در معرض تشعشعات کیهانی را نیز به حداقل می‌رساند.
یک نمونه اولیه آزمایشگاهی از این موتور در موسسه ترویتسک روس اتم ساخته شده است.
این نمونه اولیه تحت آزمایش‌های زمینی گسترده قرار خواهد گرفت تا حالت‌های عملیاتی آن اصلاح شود و راه را برای ایجاد یک مدل پروازی هموار کند که انتظار می‌رود تا سال 2030 آماده شود.
کنستانتین گوتوروف، مشاور علمی این پروژه، به روزنامه روسی گفت: «این موتور در حالت ضربانی-تناوبی کار می‌کند. قدرت آن حدود 300 کیلووات است. پیش از این، منبع موتور بیش از 2400 ساعت توجیه شده بود که برای یک عملیات حمل و نقل به مریخ کافی است.»
آزمایش موتور پلاسما
برای تسهیل آزمایش، یک پایه آزمایشی تخصصی برای شبیه سازی شرایط فضا ساخته شده است. این محفظه به قطر 4 متر و طول 14 متر، مجهز به حسگرهای پیشرفته، سیستم‌های پمپاژ خلاء و مکانیزم‌های حذف گرما است.
در حالی که پرتاب اولیه به مدار متکی به موشک‌های شیمیایی سنتی خواهد بود، موتور پلاسما پس از رسیدن فضاپیما به مدار تعیین شده خود فعال می‌شود. این فناوری همچنین می‌تواند در یدک‌کش‌های فضایی مورد استفاده برای حمل و نقل محموله بین سیارات گنجانده شود.
طراحی موتور شامل دو الکترود با ولتاژ بالا است که در سراسر آنها اعمال می‌شود. با عبور ذرات باردار بین الکترودها، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که ذرات را از موتور خارج کرده و رانش ایجاد می‌کند.
بیریولین نتیجه گیری کرد: «یکی دیگر از ویژگی‌های مثبت تأسیسات جدید - در مکانیسم پیشنهادی، نیازی به گرم کردن شدید پلاسما نیست. در نتیجه، قطعات و اجزای موتور دچار اضافه بار دمایی نمی‌شوند و انرژی الکتریکی مورد استفاده برای عملکرد آن تقریباً به طور کامل به حرکت تبدیل می‌شود.»
با نیروی رانش محاسبه شده تقریباً 6 نیوتن، بالاترین در بین پروژه‌های قابل مقایسه، انتظار می‌رود که این موتور مراحل شتاب و کاهش سرعت هموار را در طول سفر بین سیاره‌ای امکان پذیر کند.
آینده پیشرانه فضایی
عرصه فناوری پیشرانه فضایی شاهد پیشرفت‌های متعددی بوده است.
به تازگی، یک تیم تحقیقاتی مستقر در ایتالیا فاش کرد که در حال کار بر روی توسعه یک سیستم پیشرانه فضایی هستند که از آب به عنوان سوخت استفاده می‌کند.
دانشمندان همچنین در حال آزمایش مفهوم بادبان‌های نوری هستند که از فشار لیزر یا نور ستارگان برای به حرکت درآوردن فضاپیما استفاده می‌کنند.
با این حال، باید توجه داشت که این فناوری‌ها هنوز در مراحل ابتدایی خود هستند و ممکن است سال‌ها طول بکشد تا بتوان از آنها در ماموریت‌های دنیای واقعی استفاده کرد.