Atmosfera gazi bilan ishlaydigan yangi plasmli dvigatel yaratildi

Shtutgart universiteti tadqiqotchisi Franchesko Romano Yerning siyrak atmosferasidan ishchi tana sifatida foydalanishga qodir boʻlgan eksperimental plasmli dvigatelni ishlab chiqdi. ixbt.com maʼlumotiga koʻra, bu texnologiya kelajakda sunʼiy yoʻldoshlarga ksenon zaxirasisiz oʻta past orbitalarda yillar davomida ishlash imkonini berishi mumkin. Bu haqda Ixbt.com xabar beradi.

Mazkur ishlanma Atmosphere-Breathing Electric Propulsion (ABEP) sinfiga mansub boʻlib, uning ishlash prinsipi sunʼiy yoʻldosh parvoz vaqtida yuqori qatlamlardagi molekula hamda atomlarni yigʻib, ularni ionlashtirishga asoslanadi. Hosil qilingan plasma elektromagnit maydon yordamida tezlashtirilib, reaktiv tortish kuchini hosil qiladi.

Yangi texnologiyaning afzalliklari

Bunday dvigatel tizimlari ayniqsa balandligi 100–450 kilometr boʻlgan juda past yer atrofi orbitalari uchun katta qiziqish uygʻotmoqda. Sunʼiy yoʻldosh Yerga qanchalik yaqin boʻlsa, u shunchalik batafsil suratlarni olishi mumkin, radiolokatsiya hamda aloqa tizimlari esa kamroq quvvat talab qiladi. Shuningdek, missiya tugagandan soʻng apparat orbitadan tezroq chiqib ketib, kosmik chiqindilar miqdorini kamaytiradi.

Biroq VLEO orbitalarining asosiy muammosi qoldiq atmosferaning qarshiligidir. Hatto bunday balandliklarda ham sunʼiy yoʻldoshlar asta-sekin tormozlanadi va ishchi moddani sarflab, tezlik yoʻqotilishini doimiy ravishda qoplashga majbur boʻladi. Yangi qurilma esa aynan shu aerodinamik qarshilikni keltirib chiqaruvchi siyrak gazdan ishchi tana sifatida foydalanishni taklif qilmoqda.

Texnik qiyinchiliklar va yechimlar

Eng qiyin toʻsiq yuqori atmosferaning oʻta faol komponenti boʻlgan atomar kislorod boʻlib chiqdi, chunki u anʼanaviy plasmli dvigatellarning elektrodlari, katodlari va boshqa elementlarini yemirish xususiyatiga ega. Ushbu muammoni hal qilish maqsadida Romano tashqi neytralizatorga ega boʻlmagan kontaktsiz radiochastota gelikonli dvigatelini yaratdi. Magnit maydoni kvazineytral plasma oqimini shakllantiradi, bu esa eng zaif elementlardan biridan voz kechish imkonini beradi.

Loyiha doirasida havo olish tizimini yaratishga ham alohida eʼtibor qaratildi. Sinovdan oʻtgan uchta variant ichida qaytaruvchi parabolik sirtga ega конструкция eng samarali deb topildi. Tajribalar davomida u kelib tushayotgan atomar kislorod, azot va argon zarralarining taxminan 94,3 foizini yigʻdi.

Plasma hosil qilish uchun tibbiy MRT antenna dizaynidan ilhomlangan holda tayyorlangan birdcage-antennadan foydalaniladi. Sinovlar davomida uzatiladigan yuqori chastotali quvvatning 99 foizigacha boʻlgan qismi dvigatelning plasma hosil qiluvchi sohasiga uzatilganligi aniqlandi.

Vakuum kamerasida qurilma atigi 50–60 W quvvatda barqaror ravishda plasma generatsiya qilgan. Olimlar Yerning yuqori atmosferasiga xos boʻlgan gazlarning tarkibi va konsentratsiyasini modellashtirdilar. Hisob-kitoblar shuni koʻrsatadiki, bunday dvigatel bilan jihozlangan toʻlaqonli sunʼiy yoʻldosh quyosh panellari taʼminlay oladigan 1,6 kW dan kam elektr energiyasidan foydalangan holda 190–250 km balandlikdagi orbitani ushlab turishga qodir boʻladi.