gov-civil-vilareal.ptUn physicien conçoit un moteur à poussée magnétique qui pourrait nous propulser sur la planète rouge
>Avec SpaceX poursuivant la phase de test pour Starship et l'enthousiasme se répandant pour un véritable vol en équipage vers Mars, un concept intéressant de fusée à poussée magnétique conçu par la physicienne Fatima Ebrahimi au département américain de l'Énergie (DOE) Laboratoire de physique des plasmas de Princeton (PPPL) pourrait rendre la mission beaucoup plus rentable.
La faisabilité de systèmes de propulsion sûrs et durables qui surpasseront les moteurs de fusée traditionnels à base de produits chimiques lors de voyages dans l'espace lointain, non seulement dans notre propre système solaire, mais peut-être un jour vers une galaxie lointaine en dehors de la Voie lactée, est avant tout dans l'esprit des astrophysiciens.
Les propulseurs ioniques, autrefois le mode d'accélération standard pour les auteurs de science-fiction imaginatifs et maintenant le moteur de positionnement préféré des scientifiques et ingénieurs de la NASA dans leurs satellites, pourraient avoir une plus grande endurance et sont beaucoup moins chers à utiliser mais génèrent une quantité minuscule de poussée pour l'accélération fins. Ce n'est pas exactement une option viable pour un voyage sur la planète rouge où des centaines de tonnes de vaisseaux spatiaux sont déplacés à travers les cieux.
L'équipe d'Ebrahimi à Princeton a développé un nouveau concept qui consiste à utiliser le même mécanisme cosmique de base qui aide à repousser les éruptions solaires vers l'extérieur de notre Soleil. Ces éruptions violentes sont composées d'atomes chargés et de particules appelées plasma, qui sont emprisonnés à l'intérieur de champs magnétiques intenses. Leurs conclusions ont été publiées sur le site de recherche en ligne, Journal de physique des plasmas .
Pour exploiter cette énergie dynamique dans un système de propulsion efficace, Ebrahimi cible un type d'interaction appelé reconnexion magnétique, où les champs magnétiques dans des environnements de plasma hautement chargés se restructurent automatiquement pour converger, se séparer et reconverger.
couleur de manifestation
Les conséquences de cette réaction cyclique sont une puissance impressionnante d'énergie cinétique, d'énergie thermique et d'accélération des particules. Ce phénomène ne se limite pas aux étoiles, mais se produit également dans l'atmosphère de notre planète et dans les réacteurs à fusion Tokamak, tels que l'expérience nationale du tore sphérique de PPPL.
Ce propulseur innovant produit un mouvement en éjectant à la fois des particules de plasma et des bulles magnétiques appelées plasmoïdes, qui augmentent la puissance de la propulsion.
« Les voyages sur de longues distances prennent des mois ou des années car l'impulsion spécifique des moteurs de fusée chimiques est très faible, de sorte que l'engin met un certain temps à se mettre à niveau. » Ebrahimi explique . «Mais si nous fabriquons des propulseurs basés sur la reconnexion magnétique, nous pourrions alors accomplir des missions longue distance dans un laps de temps plus court. Alors que d'autres propulseurs nécessitent du gaz lourd, composé d'atomes comme le xénon, dans ce concept, vous pouvez utiliser n'importe quel type de gaz que vous voulez.'
Crédit : Elle Starkman, PPPL Office of Communications, et ITER
Un propulseur magnétique fonctionne de la même manière que les propulseurs ioniques modernes qui deviennent de plus en plus courants sur un large éventail de sondes et d'engins spatiaux. Ceux-ci fonctionnent en chargeant une base propulsive constituée d'atomes lourds comme le xénon, puis en introduisant un champ électrique et en les faisant accélérer. Dans le concept intrigant d'Ebrahmi, les champs magnétiques sont recrutés pour le travail d'accélération.
Actuellement, des simulations informatiques dérivées d'ordinateurs PPPL et du National Energy Research Scientific Computing Center du Lawrence Berkeley National Laboratory à Berkeley, en Californie, indiquent que les propulseurs à reconnexion magnétique peuvent théoriquement produire des vitesses d'échappement dix fois plus rapides que n'importe quel système de propulsion électrique utilisé aujourd'hui.
Ce travail s'est inspiré des travaux de fusion passés et c'est la première fois que les plasmoïdes et la reconnexion sont proposés pour la propulsion spatiale, Ebrahimi ajouté . La prochaine étape est la construction d'un prototype !
