Fusion Missile Rocket: un concept développé par des physiciens qui pourraient nous envoyer sur Mars
Un concept unique développé par le Dr Fatima Ibrahimi, physicienne au Laboratoire de physique des plasmas de Princeton du département américain de l’Énergie, pourrait permettre aux futurs vaisseaux spatiaux de voyager vers des planètes aussi éloignées que Mars beaucoup plus rapidement qu’aujourd’hui.
(Photo: Elle Starkman, Bureau des communications PPPL, ITER / Wikimedia Commons)
Un physicien du laboratoire de physique des plasmas de Princeton (PPPL) a proposé un nouveau type de fusée à propergol qui pourrait transporter l’humanité vers Mars et au-delà.
Pendant des années, les scientifiques ont essayé l’idée d’utiliser des systèmes de propulsion nucléaire pour des missiles qui seraient plus rapides que les missiles d’appoint d’aujourd’hui. Non seulement cela réduira considérablement le temps de trajet, mais il sera plus économe en énergie.
Malheureusement, cela pourrait également poser un risque radiologique qui empêchait le concept de voler. Mais le concept du Dr Brahimi pourrait révolutionner les vols spatiaux.
Missiles à fusion
Les fusées sont conçues pour être utilisées Champs magnétiques qui libéreront des particules de plasma– Particules de gaz chargées électriquement – dans le vide de l’espace.
selon Les lois de NewtonLe maintien de l’élan ferait avancer le missile 10 fois plus vite que les appareils modernes.
Bien que l’espace actuel soit installé plasma Les moteurs utilisent un champ électrique pour propulser l’engin spatial vers l’avant, et le nouveau concept accélérera les temps de vol en utilisant la reconnexion magnétique.
Ce processus se retrouve dans tout l’univers connu, mais il est le plus évident à la surface du Soleil. Lorsque les lignes de champ magnétique parlent avant de se déconnecter et de se reconnecter, elles produisent une énorme explosion d’énergie.
Des formes d’énergie similaires sont produites dans les tokamaks – des dispositifs de confinement magnétique en forme d’anneau. Les tokamaks sont également un candidat pour des réacteurs de fusion nucléaire pratiques.
«Je cuisine ce concept depuis un moment. J’ai eu une idée en 2017 en pensant aux similitudes entre les gaz d’échappement des voitures et les particules de sortie à grande vitesse créées par l’expérience nationale du globe de PPL», explique le Dr Fatima Ibrahimi, irano-américaine. physicien du PPPL.
Les détails du concept sont publiés sur Journal de physique du plasmaEt le
Brahimi ajoute: « Pendant son fonctionnement, ce tokamak produit des bulles magnétiques appelées plasmoïdes qui se déplacent à environ 20 kilomètres par seconde, ce qui me semblait un peu comme une poussée. »
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Qu’est-ce que la fusion nucléaire?
La force qui déplace les étoiles et le soleil s’appelle La fusion nucléaire. Il combine les éléments légers sous forme de plasma – un état chargé de la matière constitué d’électrons libres et d’un noyau atomique représentant 99% de l’univers connu – pour générer d’énormes quantités d’énergie.
Le réacteur fonctionne sur les mêmes principes qui peuvent être recréés sur la planète, et fournira à terme «une alimentation électrique presque inépuisable pour la production d’électricité», disent les responsables du PPPL.
Le concept unique de Brahimi offre de meilleures performances que les propulseurs à plasma trouvés dans diverses simulations informatiques. Il a la capacité de générer des vitesses d’échappement de centaines de kilomètres par seconde, 10 fois plus rapides que les autres moteurs de propulsion actuellement utilisés dans l’exploration spatiale.
La vitesse rapide au début du vol d’un vaisseau spatial pourrait rendre les exoplanètes à la portée des astronautes.
« Il faut des mois ou des années pour parcourir de longues distances avant que la poussée spécifique des moteurs de fusée chimique ne soit très faible », explique Brahimi. « Donc, l’engin prend un certain temps pour accélérer. Mais si nous devions propulser avec une reconnexion magnétique, nous pourrions envisager réalisation de missions à distance dans un laps de temps plus court. «
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