تامین نیروی فضاپیماها با آب!

به گزارش تی تی آنلاین یک تیم تحقیقاتی به رهبری محققان دانشگاه بولونیا در حال ساختن یک سیستم پیشران فضایی است که از «آب» به عنوان سوخت استفاده می کند.

فابریزیو پونتی(Fabrizio Ponti) که رهبری این ابتکار را بر عهده دارد می گوید: ما با این پروژه می خواهیم گامی تعیین کننده در جهت استانداردسازی فناوری های رانش پایدار با قابلیت کاهش اثرات زیست محیطی مأموریت های فضایی و بهره برداری از منابع موجود در فضا برداریم.

به نقل از اس ای این رویکرد جدید به نام «رانشگرهای الکتریکی مبتنی بر آب»(WET) با هدف توسعه روشی برای تبدیل آب به پلاسما که حالت فوق گرم ماده است برای تولید نیروی رانش در پیش گرفته شده است.

تیم تحقیقاتی توضیح داد: پروژه WET با هدف بهره برداری از آب به عنوان یک پیشران برای رانشگرهای فضایی تبدیل آن به پلاسما و استفاده از انرژی الکتریکی تولید شده برای تولید رانش جنبشی است.

تبدیل آب به پلاسما

سیستم WET بر اساس اصل نیروی محرکه الکتریکی عمل می کند؛ جایی که انرژی الکتریکی برای شتاب بخشیدن به ذرات باردار و ایجاد نیروی رانش استفاده می شود.

این فرآیند ابتدا شامل تبدیل آب به حالت گاز و سپس یونیزه کردن آن برای ایجاد پلاسما حالتی بسیار پرانرژی از ماده متشکل از الکترون ها و یون های آزاد است. سپس این پلاسما از طریق میدان الکتریکی شتاب می گیرد و نیروی رانش تولید می کند.

این تیم تاکید کرد: گروه تحقیقاتی ما فرآیندهای اساسی را که تشکیل و رفتار پلاسمای تولیدشده از آب را تنظیم می کند به منظور طراحی پیشران الکتریکی با قابلیت به حرکت درآوردن وسایل نقلیه فضایی مورد مطالعه قرار می دهد.

این روش مزایای قابل توجهی نسبت به موشک های شیمیایی معمولی دارد. اول اینکه آب یک منبع به آسانی در دسترس و فراوان است که به طور بالقوه از اجرام آسمانی مانند ماه یا سیارک ها قابل دستیابی است. این امر امکان سوخت گیری در فضا را مهیا می کند و نیاز به حمل مقادیر زیادی سوخت از زمین را کاهش می دهد و مأموریت های طولانی تر و پیچیده تر را امکان پذیر می کند.

دوم اینکه پیشرانه های مبتنی بر آب نسبت به سوخت های شیمیایی سنتی که باعث انتشار گازهای گلخانه ای مضر می شوند به طور قابل توجهی با محیط زیست سازگارتر هستند.

تلاش برای بهبود بهره وری انرژی

رانشگرهای WET طوری طراحی شده اند که در محدوده توان ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ وات کار کنند. این باعث می شود که آنها به ویژه برای استفاده در ماهواره های کوچک یا تاسواره ها که ظرفیت انرژی محدودی دارند مناسب باشند.

علاوه بر این این بازدهی انرژی فرصت های هیجان انگیزی را برای مأموریت های فضایی عمیق که در آن به حداقل رساندن مصرف انرژی حیاتی است فراهم می کند.

برای تحقق این چشم انداز بلندپروازانه محققان این مطالعه در حال ارتقای قابل توجهی هستند و تجهیزات پیشرفته ای برای آزمایش و اصلاح دقیق پیشرانه های پلاسما مبتنی بر آب در حال نصب است.

این تیم تحقیقاتی افزود: آزمایشگاه های مورد استفاده ارتقاء خواهند یافت تا امکان تأیید آزمایشی فناوری ها و ابزارهای جدید برای اندازه گیری و شناسایی پلاسمای مبتنی بر آب را نیز فراهم کنند. بنابراین نتایج دقیق و قابل تکرار را تضمین می کنند.

پیامدهای گسترده تر در میان تحولات دیگر

پیامدهای این فناوری فراتر از ایجاد نیروی محرکه است. این تحقیق می تواند منجر به پیشرفت هایی در فیزیک پلاسما و تولید انرژی با کاربردهای بالقوه در زمینه های مختلف شود.

علاوه بر این استانداردسازی پیشرانه های مبتنی بر آب می تواند راه را برای عصر جدیدی از اکتشافات فضایی هموار کند و مقرون به صرفه بودن و مسئولیت پذیری زیست محیطی را افزایش دهد.

محققان در نتیجه گفتند: استانداردسازی نیروی محرکه مبتنی بر آب در واقع گامی اساسی رو به جلو برای دسترسی بیشتر و پایدارتر کردن فناوری های فضایی است و همچنین راه را برای کاربردهای احتمالی دیگر هموار می کند.

پیشرفت های متعددی برای افزایش کارایی فناوری های پیشران فضایی صورت گرفته است. اخیراً دانشمندان بادبان های بازتابنده ای را آزمایش کردند که از فشار لیزر یا نور ستارگان برای به حرکت درآوردن فضاپیماها استفاده می کند.

دانشمندان همچنین در حال بررسی مفهوم «فناوری پیشران موشک ضد ماده» هستند تا اکتشافات اعماق فضا را عملی کنند.

انتهای پیام