Svi sateliti u orbiti oko Zemlje, pa i Međunarodna orbitna stanica (ISS) i Hablov svemirski teleskop (HST), moraju povremeno da budu „pogurani" da bi ostali na odgovarajućoj orbiti. Naučnici sa Masačusetskog tehnološkog instituta (MIT) razvili su potpuno nov raketni motor, koji će takve i slične manevre u kosmosu obavljati po mnogo nižoj ceni, što će predstavljati veliku korist za sve više privatnih kompanija zainteresovanih za svoj deo kolača u svemiru.
 |
| Oleg Batishchev, profesor fizike plazme na MIT. |
Novi sistem je nazvan Mini-Helicon Plasma Thruster. Mnogo je manji od drugih motora koje koriste rakete, a koristi gasove koji su neuporedivo jeftiniji od konvencionalnih raketnih goriva. Kako je rekao Oleg V. Batiščev, vođa ovog razvojnog tima i naučni direktor u Ministarstvu za aeronautiku i astronautiku, ovaj motor će smanjiti potrošnju goriva najmanje za 10 puta.
Trenutno postojeći propulzivni sistemi, koji se koriste za održanvanje satelita na orbiti, pomeranja sa orbite na orbitu, i druge manevre u svemiru, rade na principu hemijskih reakcija koje se odvijaju u gorivu i na taj način oslobađaju energiju koja pokreće pomenute objekte.
Mada su ti sistemi odneli ljude na Mesec i uradili gomilu korisnih stvari, ipak imaju svoja ograničenja. Naprimer, visoka cena hemijskih raketa uglavnom potiče od velike količine goriva koje im je potrebno.
 |
|
Student T. Matlock (levo) i glavni istraživač
Oleg Batiščev vrše poslednja podešavanja prototipa motora. |
Zato su inženjeri rešili da razviju alternativni, nehemijski motor. Kod njega će spoljni izvor električne energije (Kulonova sila) poslužiti za ubrzavabje goriva i na taj način stvori potisak neophodan za kretanje po kosmosu.
Takve nehemijske motore već su uspešno koristili Nasa, Japanci i ESA, npr. u Nasinoj letilici Deep Space 1, koja je uspešno proletela kraj jedne komete i asteroida, ili evropskom telekomunikacionom satelitu Artemis, ili japanska sonda Hayabusa, koja je posetila jedan asteroid.
I pored toga što sama ideja nije jako nova[1], ipak je tehnologija sporo napredovala. To glavni razlog zbog čega se tim problemom bave u MIT-ovoj Space Propulsion Laboratory (SPL). „Mini-Helicon je izvrstan primer takvog motora, koji može da koristi eksternu električnu energiju umesto one vezane za hemijske procese," kaže Manuel Martinez-Sanchez, direktor SPL i profesor u Ministarstvu.
Mini-Helocon je prvi traster koji za rad koristi azot, najrasprostranjeniji gas u našoj atmosferi.
Čitava ideja se zasnivala na jednom sistemu koji je razvio, samo mnogo veći i snažniji, vivši astronaut Frenklin Chang-Diaz. Batiščevljev tim je uočio da je u teorijskim radovima Diaza prvi od tri dela mnogo većeg motora bilo moguće posmatrati kao zaseban deo. Razradivši to, uspeli su da naprave svoj prototip koji nije bio veći od kutije za cipele.
Tokom radova na Mini-Heliconu, u timu je na tu temu odbranjen jedan doktorat i 4 diplomiranja, ali po rečima samog Batiščeva, zbog politike Nase i drugih agencija, moguće je da prođu godine pre nego što se projekat pokaže kao komercijalan.
Mini-Helicon ima 3 glavna dela: kvarcna cev obavijena kalemom antene, sa magnetima koji sve to okružuju. Određeni gas se upumpava u kvarcnu cev, gde snaga radio frekvencije preko antene pretvara gas u plazmu, odn. naelektrisani gas.
Magneti ne služe samo za proizvodnju plazme, već i da ograniče, vode i ubrzaju je kroz sistem. „Zrak plazme koji izlazi na kraju cevi davaće potisak raketi," kaže Batiščev.
Dodaje da je brzina izlaznog mlaza 10 puta veća od brzine gasova kod hemijskih raketa, te za toliko treba i manje goriva za nju. Njihov motor za sada daje više snage nego onaj koji je osmislio Davide Nicolini iz ESA. Njegov Field Emission Electric Propulsion (FEEP) sistem daje najmanji potisak od svih svemirskih motora do danas napravljenih: konstruisan je da se surotstavlja sili sunčeve svetlosti koja gura vasionski brod - to je sila koju proizvodi ljudska dlaka kad pada. ESA je planirala da 12 ovih motorčića ugradi u LISA Pathfinder, sondu koja treba da beleži gravitacione talase u Lagranžovoj tački L1, gde se sile Zemlje i Sunca poništavaju.
Zabave radi, prošle godine su Batiščev i njegov tim napravili plazma motor od staklene flaše (umesto kvarcne cevi) i jedne aluminijumske konzerve „Koka-kole" (umesto radiofrekventne antene), i motor je radio! „To je pokazalo da je ovo vrlo prost princip, i da čak i oni mogu da se naprave i da rade."
Radovi se obavljaju pod pokroviteljstvom Air Force Research Laboraory.
[1] Ako je verovati Amerikancima, pprvi je ovu ideju teorijski pominjao Robert Goddard još 1906. Ideju je imao i Hermann Oberth 1923. Ipak, prvi jonski motor je napravio Harold Kaufman 1959. za Nasu.
Izvor:
http://web.mit.edu/newsoffice/2009/plasma-rocket-0224.html
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
