To su otkrili istraživači sa Sveučilišta Tohoku i Australskog nacionalnog sveučilišta
U RF motorima s magnetskom mlaznicompotonji usmjerava i ubrzava plazmu, omogućujući svemirskim letjelicama da generiraju potisak. Tehnologija električnog pogona pokazuje veliki potencijal za uvođenje nove ere svemirskih putovanja. Međutim, daljnji razvoj omeo je takozvani problem "odvajanja plazme", objašnjavaju znanstvenici.
Prikaz rada plazma motora s magnetskom mlaznicom. Slika: Kazunori Takahashi, Sveučilište Tohoku
Budući da su linije magnetskog polja uvijektvore zatvorene petlje, one koje se nalaze unutar magnetskih mlaznica neizbježno se vraćaju u dizajn motora. Iz tog razloga, protok plazme mora biti odvojen od magnetske mlaznice. Ioni velikog polumjera lako se odvajaju od magnetske mlaznice. Ali elektroni, sa svojom malom masom i malim radijusom, vezani su za linije sile, stvarajući električno polje koje povlači ione natrag i smanjuje neto potisak na nulu.
U svom radu fizičari su detaljno analiziralipodaci o signalima gustoće plazme i fluktuacijama električnog polja. Otkrili su da su spontano pobuđeni valovi uzrokovali transport magnetiziranih elektrona prema unutra u poprečnom smjeru na glavnu os magnetskog polja. Ovo kretanje je korisno za odvajanje plazme, budući da smanjuje divergenciju širećeg snopa plazme.
Shematski prikaz kretanja elektrona u odvojenoj plazmi. Slika: Kazunori Takahashi, Sveučilište Tohoku
Nestabilnost plazme, značajke transportaplazma i gubici zbog valova i turbulencije bili su veliki problem za zadržavanje plazme u fuzijskim reaktorima, ali u ovom su se slučaju pokazali korisnima.
Naše otkriće je rijedak slučaj kadaNestabilnost plazme doista ima blagotvoran učinak na inženjerstvo. Naši rezultati daju novi uvid u ulogu nestabilnosti u plazmi i pomoći će u razvoju RF plazma potisnika s magnetskom mlaznicom.
Kazunori Takahashi, koautor studije na Sveučilištu Tohoku
Čitaj više:
Postoji li znanost u ekstremnim uvjetima? Odgovaramo u brojkama
Pokazalo se da je supervulkan Yellowstone višestruko opasniji nego što su znanstvenici mislili
Jaje je ispušteno iz svemira: pogledajte što mu se dogodilo