Zistili to vedci z Tohoku University a Australian National University
V RF motoroch s magnetickou tryskouten usmerňuje a urýchľuje plazmu, čo umožňuje kozmickej lodi generovať ťah. Technológia elektrického pohonu ukazuje veľký potenciál na začatie novej éry vesmírneho cestovania. Ďalší vývoj však brzdil takzvaný problém „separácie plazmy“, vysvetľujú vedci.
Ilustrácia činnosti plazmového motora s magnetickou tryskou. Obrázok: Kazunori Takahashi, Univerzita Tohoku
Keďže magnetické siločiary sú vždytvoria uzavreté slučky, tie, ktoré sú vo vnútri magnetických trysiek, sa nevyhnutne vracajú do konštrukcie motora. Z tohto dôvodu musí byť prúd plazmy oddelený od magnetickej trysky. Ióny s veľkým polomerom sa ľahko oddelia od magnetickej trysky. Ale elektróny s ich malou hmotnosťou a malým polomerom sú viazané na siločiary, čím vytvárajú elektrické pole, ktoré ťahá ióny späť a znižuje čistý ťah na nulu.
Fyzici vo svojej práci podrobne analyzovaliúdaje o signáloch hustoty plazmy a fluktuáciách elektrického poľa. Zistili, že spontánne excitované vlny spôsobujú transport magnetizovaných elektrónov dovnútra v priečnom smere k hlavnej osi magnetického poľa. Tento pohyb je užitočný na separáciu plazmy, pretože znižuje divergenciu expandujúceho plazmového lúča.
Schematické znázornenie pohybu elektrónov v oddelenej plazme. Obrázok: Kazunori Takahashi, Univerzita Tohoku
Nestabilita plazmy, transportné vlastnostiplazma a straty v dôsledku vĺn a turbulencie boli hlavným problémom pre zadržiavanie plazmy vo fúznych reaktoroch, ale v tomto prípade sa ukázali ako užitočné.
Náš objav je ojedinelým prípadom, keďNestabilita plazmy má skutočne priaznivý vplyv na inžinierstvo. Naše výsledky poskytujú nový pohľad na úlohu nestability v plazme a pomôžu pri vývoji vysokofrekvenčných plazmových trysiek s magnetickou tryskou.
Kazunori Takahashi, spoluautor štúdie na univerzite Tohoku
Čítaj viac:
Existuje veda v extrémnych podmienkach? Odpovedáme v číslach
Yellowstonský supervulkán sa ukázal byť mnohokrát nebezpečnejší, ako si vedci mysleli
Vajíčko spadlo z vesmíru: pozrite sa, čo sa s ním stalo