Dr. Fatima Abrahami je izumila nov koncept fuzijskega raketnega potisnika, ki lahko ljudi pelje na Mars in naprej.
Fiziki, ki delajo za Laboratorij za fiziko plazme v Princetonu (PPPL) ameriškega ministrstva za energijo, so zasnovali raketo, ki bi z magnetnimi polji streljala delce plazme – električno napolnjen plin – v vakuum vesolja.
Po Newtonovem drugem in tretjem zakonu gibanja bi ohranjanje giba pomenilo, da je bila raketa potisnjena naprej – in to desetkrat hitreje kot primerljive naprave.
Medtem ko sedanji vesoljsko preizkušeni plazemski pogonski motorji uporabljajo električna polja za razprševanje delcev, jih bodo novi modeli raket pospešili z magnetno rekombinacijo.
Ta postopek najdemo po vsem vesolju, vendar ga človeštvo najbolj opazi na površju Sonca. Ko se črte magnetnega polja razhajajo, proizvedejo veliko energije, preden se spet ločijo in ponovno povežejo.
Podobna energija se proizvaja v strojih v obliki torusa, znanih kot tomacam, magnetna naprava za rafiniranje, ki je glavni kandidat za praktični jedrski fuzijski reaktor.
Glavni raziskovalni fizik PPPL, dr. Fatima Abrahami je dejala: “Že nekaj časa kuham ta koncept,” prispevek, ki podrobno opisuje izum, je bil objavljen v Plasma Physics.
“Leta 2017 sem imela idejo, da bi se usedla na krov in razmišljala o podobnosti med izpuhom avtomobila in delci izpušnih plinov visoke hitrosti, ki jih je ustvaril PPPL-ov nacionalni eksperiment sferičnega torusa (NSTX),” je dejala.
NSTX je predhodnik sedanjega velikega fuzijskega laboratorija, ki ga s finančnimi sredstvi preiskuje ameriško ministrstvo za energijo.
Dr. Ibrahimi je dejal: “Med svojim delovanjem ustvarja magnetne mehurčke, imenovane plazmoidi tokamak, ki se premikajo s hitrostjo približno 20 kilometrov na sekundo, kar mi je bilo všeč.”
Jedrska fuzija je moč, ki poganja sonce in zvezde. Združuje lahke elemente v obliki plazme – vroče, nabito stanje snovi, sestavljeno iz prostih elektronov in atomskih jeder, ki predstavlja 99% vidnega vesolja -, da ustvari ogromne količine energije.
Če bi reaktor, ki deluje po enakih principih, lahko na Zemlji obnovili, bi po PPPL zagotovil “skoraj neizčrpno oskrbo z električno energijo”.
Dr. Ibrahimijev novi koncept v računalniških simulacijah deluje veliko bolje kot sedanji plazemski potisniki – v primerjavi z drugimi potisniki ustvarja izpušne pline s hitrostjo do 10-krat hitrejšo od stotine kilometrov na sekundo.
Fizik je dejal, da bi lahko hitra hitrost na začetku potovanja vesoljskega plovila prinesla zunanje planete v doseg astronavtov.
“Potovanje na dolge razdalje traja mesece ali leta, ker je tipičen impulz kemičnih raketnih motorjev zelo majhen, zato traja nekaj časa, da plovilo pridobi zagon,” je dejala.
“Če pa izdelujemo potisnike na osnovi magnetnega ponavljanja, lahko misije na dolge razdalje opravimo v krajšem časovnem obdobju.”
Vztrajala je, da njen koncept potisnika izvira neposredno iz njenih raziskav fuzijske energije. “To delo je bilo navdihnjeno s prejšnjimi fuzijskimi deli in je prvič, da sta bila za vesoljski pogon predlagana plazmoid in rekombinacija,” je dr. Je rekel Abrahami. “Naslednja faza je izdelava prototipa!”