Tohoku universitātes un Austrālijas Nacionālās universitātes pētnieki atklāja, ka
RF motoros ar magnētisko sprauslupēdējais virza un paātrina plazmu, ļaujot kosmosa kuģiem radīt vilci. Elektriskās piedziņas tehnoloģija parāda lielu potenciālu, lai uzsāktu jaunu kosmosa ceļojumu laikmetu. Taču tālāku attīstību kavēja tā dēvētā “plazmas separācijas” problēma, skaidro zinātnieki.
Plazmas dzinēja darbības ilustrācija ar magnētisko sprauslu. Attēls: Kazunori Takahashi, Tohoku Universitāte
Tā kā magnētiskā lauka līnijas vienmēr irveido slēgtas cilpas, tās, kas atrodas magnētisko sprauslu iekšpusē, neizbēgami atgriežas pie dzinēja konstrukcijas. Šī iemesla dēļ plazmas plūsma ir jāatdala no magnētiskās sprauslas. Joni ar lielu rādiusu ir viegli atdalāmi no magnētiskās sprauslas. Bet elektroni ar savu mazo masu un mazo rādiusu ir piesaistīti spēka līnijām, radot elektrisko lauku, kas atvelk jonus un samazina neto vilces spēku līdz nullei.
Savā darbā fiziķi sīki analizējaplazmas blīvuma signālu un elektriskā lauka svārstību dati. Viņi atklāja, ka spontāni ierosināti viļņi izraisīja magnetizēto elektronu transportēšanu uz iekšu šķērsvirzienā uz magnētiskā lauka galveno asi. Šī kustība ir noderīga plazmas atdalīšanai, jo tā samazina izplešanās plazmas stara novirzi.
Shematiska ilustrācija elektronu kustībai atdalītā plazmā. Attēls: Kazunori Takahashi, Tohoku Universitāte
Plazmas nestabilitāte, transporta īpašībasplazma un zudumi viļņu un turbulences dēļ ir bijusi galvenā problēma plazmas norobežošanai kodolsintēzes reaktoros, taču šajā gadījumā tie izrādījās noderīgi.
Mūsu atklājums ir rets gadījums, kadPlazmas nestabilitātei patiešām ir labvēlīga ietekme uz inženieriju. Mūsu rezultāti sniedz jaunu ieskatu par nestabilitātes lomu plazmā un palīdzēs izstrādāt RF plazmas dzinējus ar magnētisko sprauslu.
Kazunori Takahashi, pētījuma līdzautors Tohoku Universitātē
Lasīt vairāk:
Vai zinātne eksistē ekstremālos apstākļos? Mēs atbildam skaitļos
Jeloustonas supervulkāns izrādījās daudzkārt bīstamāks, nekā zinātnieki domāja
Ola tika izmesta no kosmosa: paskatieties, kas ar to notika