Αρχική » Blog » Παλμικός πύραυλος πλάσματος.

Παλμικός πύραυλος πλάσματος.

 

Η NASA και η Howe Industries εργάζονται σε έναν νέο πύραυλο για να κάνουν το ταξίδι στον Άρη πολύ πιο διαχειρίσιμο. Ο πύραυλος παλμικού πλάσματος θα μπορούσε να υπερηφανεύεται για ώθηση 100.000 N, ξεκλειδώνοντας ταχύτητες έως και μισό εκατομμύριο mph για να κόψει μήνες από ένα ταξίδι επιστροφής στον Κόκκινο Πλανήτη.

Ένα ταξίδι μετ’ επιστροφής στον Άρη – με την τρέχουσα τεχνολογία μας – θα χρειαζόταν περίπου δύο χρόνια: εννέα μήνες για να φτάσετε εκεί, τρεις μήνες Hagin’ έξω, περιμένοντας τις σχετικές θέσεις του Άρη και της Γης να ευθυγραμμιστούν ξανά κοντά και μετά άλλους εννέα μήνες πίσω . Η Howe Industries, που χρηματοδοτείται από τη NASA, στοχεύει να κάνει ένα ταξίδι μετ’ επιστροφής πιο κοντά σε ένα ταξίδι επίσκεψης επτά μηνών με τη σχεδίαση του κινητήρα Pulsma Rocket.

Ο Άρης μπορεί να βρίσκεται τόσο κοντά σε 34,7 εκατομμύρια μίλια (55,8 εκατομμύρια χλμ) ή έως και 248,8 εκατομμύρια μίλια (400,4 εκατομμύρια χιλιόμετρα) μακριά ανάλογα με το πού βρίσκονται οι δύο πλανήτες μας σε τροχιά γύρω από τον ήλιο.

Ίσως έχετε ήδη δει τα στοιχεία για τον Πύραυλο Παλμικού Πλάσματος (PPR): 100.000 N (73.756 lbf) ώθησης και ειδική ώθηση 5.000. Για όσους από εμάς δεν είμαστε επιστήμονες πυραύλων, αυτοί οι αριθμοί είναι καλοί. Πολύ καλό. Ειδικά όταν βρίσκεται στο κενό του χώρου.

Το Specific Impulse είναι μια μέτρηση του “oomph” (όχι επιστημονικός όρος) από το καύσιμο που χρησιμοποιείται. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός, τόσο πιο αποτελεσματικός είναι ο πύραυλος. Φανταστείτε λιγότερη προσπάθεια για μεγαλύτερο αποτέλεσμα όταν μιλάτε για συγκεκριμένη παρόρμηση. Για παράδειγμα, το SpaceX Starship που έχουμε δει να πετά από και προς τη Γη έχει μια συγκεκριμένη ώθηση 327 στο επίπεδο της θάλασσας και 380 στο κενό του διαστήματος. Μια συγκεκριμένη ώθηση 5.000 σημαίνει ότι θα απαιτηθεί πολύ χαμηλότερο ωφέλιμο φορτίο καυσίμου για τη λειτουργία του πυραύλου σε μεγαλύτερες αποστάσεις στο διάστημα. Και τα 100.000 N ώθησης σημαίνει ότι θα μπουκάρει όμορφα με πιθανές ταχύτητες έως και μισό εκατομμύριο μίλια την ώρα (περίπου 800.000 km/h)!

Το Starship έναντι του PPR είναι μια σύγκριση μεταξύ μήλων και πορτοκαλιών. Ενώ το PPR θα έχει απίστευτους αριθμούς απόδοσης και πολλή ώθηση, δεν θα έχει την απόλυτη έκρηξη ώσης που απαιτείται για να διαφύγει από την ατμόσφαιρα της Γης. Θα χρειαζόταν ακόμα να κάνει piggyback σε έναν πύραυλο σχεδιασμένο για εκτόξευση από τη Γη, αλλά μόλις βρεθείτε στο κενό του διαστήματος, προσέξτε!

Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί το PPR είναι ότι το καύσιμο – πιθανότατα ένα αέριο – θα ιονιστεί για να δημιουργήσει πλάσμα. Με την ταχεία εκφόρτιση ηλεκτρικής ενέργειας στο πλάσμα, μπορεί να δημιουργήσει σύντομες, έντονες εκρήξεις πλάσματος αντί να λειτουργεί συνεχώς. Στη συνέχεια, ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να επιταχύνει το πλάσμα μέσω ενός μαγνητικού ακροφυσίου, δημιουργώντας έτσι ώθηση.

Διάγραμμα παλμικού πυραύλου πλάσματος

Με τον προτεινόμενο αντιδραστήρα σχάσης, το PPR θα είναι θεωρητικά σε θέση να προωθήσει βαρύτερο διαστημόπλοιο φορτωμένο με φορτίο εξοπλισμένο με περισσότερη θωράκιση ενάντια στις γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες – θανατηφόρα διαστημική ακτινοβολία – και τα συντρίμμια για την προστασία των ανθρώπων καθώς και όλα τα σνακ που θα χρειαστούμε δημιούργησε ένα κατάστημα στον Κόκκινο Πλανήτη.

Τα πλεονεκτήματα ενός παλμικού πυραυλοκινητήρα έναντι ενός παραδοσιακού πυραύλου στο διάστημα –εκτός από πιθανές ταχύτητες σπασίματος πιθανώς 500.000 mph– είναι η υπερ-αποδοτικότητα, ο προσεκτικός έλεγχος ώσης για ελιγμούς στο διάστημα, το μικρότερο ωφέλιμο φορτίο καυσίμου και η θερμική διαχείριση. Το φαινόμενο παλμού παράγει λιγότερη συνεχή θερμότητα και, με τη σειρά του, δεν θα πρέπει να φθείρει τόσο γρήγορα τα εξαρτήματά του.

Το PPR προήλθε αρχικά από την έννοια Pulsed Fission Fusion (PuFF) αλλά άλλαξε για να γίνει λιγότερο δαπανηρό, μικρότερο και απλούστερο.

Φυσικά, όλα αυτά είναι μόνο μέρος της Φάσης Ι. Η μελέτη Φάσης Ι του NIAC (NASA Innovative Advanced Concepts) επικεντρώνεται σε μεγάλα, βαριά θωρακισμένα πλοία για μεταφορά ανθρώπων και φορτίου στον Άρη για την ανάπτυξη μιας βάσης στον Άρη.

 

Η Brianna Clements, μηχανικός Ε&Α της Howe Industries, γράφει:

Στη Φάση ΙΙ, σχεδιάζουμε:
Βελτιστοποιήστε τη σχεδίαση του κινητήρα για μειωμένη μάζα και υψηλότερη [ειδική ώθηση]
Πραγματοποιήστε πειράματα απόδειξης της ιδέας βασικών εξαρτημάτων
Ολοκληρώστε ένα σχέδιο πλοίου για θωρακισμένες ανθρώπινες αποστολές στον Άρη

Ίσως να έχουν φύγει οι μέρες των “ηλιακών ατμομηχανών πυραύλων” για δορυφόρους όπως προτάθηκε από την Howe Industries μόλις πριν από λίγα χρόνια.

Μην ξεγελιέστε από τον ιστότοπο της εταιρείας που μοιάζει με GeoCities περίπου το 1999, έχει μερικούς πολύ έξυπνους ανθρώπους που εργάζονται στην Howe Industries με κάποια σχέδια να κάνουν το ηλιακό μας σύστημα ένα πολύ μικρότερο μέρος.

Πηγή: Howe Industries

Όποιος θέλει μπορεί να διαβάσει διάφορές μελέτες για το ίδιο θέμα:

https://www.semanticscholar.org/paper/NASA-Electric-Aircraft-Testbed-(NEAT)-Single-Aisle-Dyson/6fbf33cebf8226fe49d40d0fdd7f633336182777

Το 2021 έλεγαν πως θα φτάναμε στον Άρη σε δυο μήνες!

Η ιδέα του παλμικού πυραύλου πλάσματος που χρηματοδοτείται από τη NASA στοχεύει να στείλει αστροναύτες στον Άρη σε 2 μήνες.

 

Ένα καινοτόμο σύστημα πυραύλων θα μπορούσε να φέρει επανάσταση σε μελλοντικές αποστολές στο βαθύ διάστημα στον Άρη, μειώνοντας τον χρόνο ταξιδιού στον Κόκκινο Πλανήτη σε μερικούς μόνο μήνες.

Ο στόχος της προσγείωσης ανθρώπων στον Άρη έχει παρουσιάσει πολλές προκλήσεις, συμπεριλαμβανομένης της ανάγκης γρήγορης μεταφοράς μεγάλων ωφέλιμων φορτίων από και προς τον μακρινό πλανήτη, η οποία, ανάλογα με τις θέσεις της Γης και του Άρη, θα χρειαζόταν σχεδόν δύο χρόνια για ένα ταξίδι μετ’ επιστροφής. τρέχουσα τεχνολογία πρόωσης.

Ο Pulsed Plasma Rocket (PPR), υπό ανάπτυξη από την Howe Industries, είναι ένα σύστημα πρόωσης σχεδιασμένο να είναι πολύ πιο αποτελεσματικό από τις τρέχουσες μεθόδους πρόωσης στο βαθύ διάστημα, επιτρέποντας το ταξίδι μεταξύ Γης και Κόκκινου Πλανήτη να πραγματοποιηθεί σε μόλις δύο μήνες. Συγκεκριμένα, ο πύραυλος θα έχει υψηλή ειδική ώθηση ή Isp, ένα μέτρο του πόσο αποτελεσματικά ένας κινητήρας παράγει ώθηση. Αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε επομένως να επιτρέψει στους αστροναύτες και τα φορτία να ταξιδεύουν από και προς τον Άρη πιο αποτελεσματικά και γρήγορα από τα υπάρχοντα διαστημόπλοια, σύμφωνα με δήλωση της NASA.

 

 

Ένα σύστημα που έχει τη δυνατότητα να παράγει 20.000 lbsf ώθησης με Isp 5.000 s.

Το σύστημα προέρχεται από την ιδέα Pulsed Fission Fusion, αλλά ο Pulsed Plasma Rocket (PPR) είναι μικρότερος, λιγότερο περίπλοκος και πιο προσιτός.

Και η πικρές αλήθειες: Ένα σύστημα με ώθηση 100.000 N και Isp 5.000 s απαιτεί πηγή ισχύος μεγαλύτερη από 2,5 γιγαβάτ. Εάν EP, τότε περίπου 10 γιγαβάτ θερμικής θερμότητας θα έπρεπε να εκπέμπονται – πολύ πέρα ​​από οποιοδήποτε σύστημα που έχει παρουσιαστεί μέχρι τώρα.

Η παλμική παραγωγή ενέργειας επιτρέπει υψηλό Isp και υψηλή ώθηση. Καθώς το σύστημα δεν βρίσκεται σε θερμοδυναμική ισορροπία, η απόρριψη θερμότητας μπορεί να επιτευχθεί.

Ένα προσιτό, υψηλό Isp και σύστημα πρόωσης υψηλής ώθησης που επιτρέπει γρήγορες διελεύσεις ανθρώπων στον Άρη σε θωρακισμένο πλοίο για προστασία από την ακτινοβολία των Γαλαξιακών Κοσμικών Ακτίνων Οι χρόνοι διέλευσης 3 μηνών στον Άρη με ένα πλοίο θωρακισμένο με νερό είναι ενεργοποιημένοι με μία εκτόξευση SLS PPR μπορεί να παρέχει μεγάλη μεταφορά φορτίου στον Άρη καθώς και γρήγορη ανθρώπινη μεταφορά

Διαβάστε το PDF για περισσότερες πληροφορίες εδώ:

https://custom.cvent.com/216E523D934443CA9F514B796474A210/files/f3a0901104c64639b204aa78bbdae875.pdf

Το σαιτ της εταιρίας:

https://www.howeindustries.net/ppr

Το σαιτ της εταιρίας με όλα της τα πρότζεκτ:

https://www.howeindustries.net/technology

Αν εντυπωσιάστηκα; Την απαιτούμενη ηλεκτρική ισχύ που θα την βρουν; Τα αποθέματα καυσίμου;

To ISP σημαίνει πόσα δευτερόλεπτα θα λειτουργήσει ο κινητήρας.

Αν βάλω λέιζερ το ξέρω και εγώ, αλλά θέλεις πυρηνικό αντιδραστήρα μεγάλου μεγέθους.

Η επιβράδυνση πως θα γίνει; Τι θα προσγειώσεις στον Άρη μια κάψουλα όπως έγινε στην Σελήνη;

Οι δικές μου μελέτες αφορούσαν επανά-χρησιμοποιούμενο πρώτο όροφο με πυραύλους στερεών προωθητικών για την απογείωση, με τροποποιημένους RAM JET μεγάλου μεγέθους για μεγαλύτερες ταχύτητες και πυραύλους υγρών προωθητικών που θα άναβαν σε μεγάλα ύψη.

Διαστημόπλοια με κινητήρες CO2 και υγρών καυσίμων και διαστημόπλοια εφοδιασμού με CO2 που θα το συνέλεγαν από την Αφροδίτη κλπ.

ΠΗΓΗ https://hellenicdefencenet.blogspot.com/

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *