L’idea di un razzo a fusione fisica potrebbe aprire i viaggi nello spazio a lunga distanza

L’idea di un razzo a fusione fisica potrebbe aprire i viaggi nello spazio a lunga distanza
Rappresentazione artistica di un ITER

La dottoressa Fatima Brahimi, un fisico del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, ha creato un nuovo tipo di razzo propellente che può migliorare l’esplorazione dello spazio profondo.

Il dottor Ibrahimi lavora nel Princeton Laboratory for Plasma Physics e ha ideato un progetto che utilizza Campo magnetico per rilasciare particelle di plasma nello spazio.

Utilizzando un campo magnetico, i piloti possono personalizzare la quantità di spinta A seconda della missione e della destinazione del veicolo spaziale.

I dispositivi di spinta nel plasma corrente (particelle di gas caricate elettricamente) utilizzano campi elettrici per guidarli. Ma il cablaggio di riconnessione magnetica porterebbe a un’accelerazione molto maggiore. In teoria, il pusher del dottor Ibrahimi potrebbe viaggiare dieci volte più velocemente di dispositivi simili.

L’idea è già nello spazio. Quando i campi magnetici si separano sulla superficie del sole e si ricollegano, producono un’enorme quantità di energia. Un’esplosione simile viene creata all’interno di macchine speciali chiamate tokamak che sono un importante candidato per il potenziale Progettazione di un reattore a fusione nucleare.

“Sto preparando questo concetto per un po ‘”, ha scritto in un articolo descrivendo in dettaglio l’invenzione del Journal of Plasma Physics.

Dott.ssa Fatima Ibrahimi (Elle Starkman / PPPL)

Ha scritto: “ L’idea mi è venuta nel 2017 quando ero seduto su un ponte e pensavo alle somiglianze tra lo scarico di un’auto e le particelle di scarico ad alta velocità create dal National Globe Ring Experiment (NSTX) di PPPL.

“Mentre corre, questo tokamak produce bolle magnetiche chiamate plasmoidi che si muovono a circa 20 chilometri al secondo, il che mi è sembrato molto simile a una spinta.”

Se l’idea può essere trasformata in realtà, questo nuovo tipo di razzo propellente potrebbe portarci su Marte più velocemente. Nelle simulazioni al computer, genera gas di scarico a velocità di centinaia di chilometri al secondo.

Data la seconda legge del moto di Newton (forza risultante = massa x accelerazione), ciò fa ben sperare per viaggi molto veloci nello spazio.

Questo concetto di impulso illustra la propulsione delle particelle di plasma attraverso la riconnessione magnetica (arxiv.org)

Il Dr. Brahimi ha scritto: “Viaggiare per lunghe distanze richiede mesi o anni perché la spinta specifica dei motori a razzo chimico è così bassa, quindi ci vuole tempo perché il veicolo si svegli dalla velocità”.

Ma se costruissimo propulsori basati sulla riconnessione magnetica, potremmo completare attività a lungo raggio in un periodo di tempo più breve.

Gli scienziati hanno spiegato che il concetto deriva direttamente dal lavoro sull’energia di fusione.

“Questo lavoro è ispirato da precedenti lavori di fusione, e questa è la prima volta che i plasmoidi sono stati proposti e ricollegati per la propulsione spaziale”, ha scritto il dott. Ibrahimi.

“Il prossimo passo è costruire un prototipo!”

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