سفر به فضا با موتور جت پلاسمایی، ساده تر می شود

موتور جتی را تصور کنید که می تواند یک هواپیما را سریعتر از یک موتور سنتی، به جلو رانده، ما را به مرز اتمسفر زمین برساند؛ و این کار را با هزینه ای اندک و بدون استفاده از سوخت‌های فسیلی انجام دهد. این موتور به زودی مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

گویا آی تی – این همان کاری است که موتورهای جت پلاسما باید بتوانند انجام دهند، اگرچه تا به حال این موتور ها به آزمایشگاه‌های تحقیقاتی محدود شده اند، به ویژه پژوهشگاه‌هایی که بر استفاده از موتورهای مختلف برای حرکت ماهواره ها و سایر فضاپیماها، تمرکز دارند.
اکنون، پژوهشگران دانشکاه فنی برلین، برای خارج کردن این موتورها از سطح آزمایشگاهی و فرستادن آن به فضا تلاش می‌کنند.
یک موتور جت پلاسما، به جای آنکه با سوزاندن سوخت‌های فسیلی و هوای فشرده، و خروج این مواد با فشار بسیار زیاد در پشت موتور، آن را به جلو براند، از یک رآکتور هم‌جوشی هسته ای یا یک ستاره تقلید می‌کند.
این موتور با برانگیختگی و متراکم کردن گاز به صورت پلاسما، تولید الکتریسیته کرده و پس از آن یک میدان الکترو مغناطیسی ایجاد می‌کند.
تیم تحقیقاتی این پروژه به رهبری Berkant Göksel، قصد دارد با ترکیب موتور پلاسما و جت مسافربری ماشینی بسازد که همزمان با توانایی پرواز در ارتفاعات بسیار بالا، قابلیت بلند شدن از و نشستن روی زمین را نیز داشته باشد.
Göksel به سایت New Scientist گفته است “ما اولین تیمی هستیم که قصد داریم جت های قدرتمند و سریع پلاسما را در سطح زمین بسازیم. این جت‌های پلاسما می‌توانند سرعت خود را تا بیش از ۲۰ کیلومتر در ثانیه افزایش دهند.”

موانع بسیاری برای ساخت موتور جت پلاسمایی که بتواند ما را تا مرز فضا ببرد، با واقعیت های حال حاضر، وجود دارد. یکی از این موارد آن است که Göksel در حال حاضر از پیشران های بسیار کوچک پلاسما، با طولی در حدود ۸۰ میلی متر استفاده می کند.
اگر بخواهیم یک هواپیما به اندازه استاندارد تجاری را توسط این پیش‌ران های کوچک، به حرکت درآوریم، به بیش از ۱۰۰۰۰ از این پیش ران ها نیاز خواهیم داشت، بنابراین طراحی کنونی، نمی‌تواند کارامد باشد. در حال حاضر، تیم Göksel قصد دارد از ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ پیش ران برای حرکت یک هواپیمای بسیار کوچکتر استفاده کنند، که به نظر می رسد، امکان پذیر باشد.
مانند هر دستگاه دیگری که از الکتریسیته استفاده می‌کند، به ویژه دستگاه‌هایی که مصرف بالایی دارند، مشکل اصلی این طرح آن است که حتی نسخه بسیار کوچک این پیش‌رانه ها به باتری نیاز دارند.

این پیشران ها باید به حدی سبک باشند که از تأثیر منفی وزن آن ها جلوگیری شود، و در عین حال باید از ظرفیت کافی برای تأمین قدرت مورد نیاز برخوردار باشند. اما اینکه هدف نهایی، ساخت پیشرانه های بسیار بزرگتر است، مشکل را قدری بزرگتر می کند.
اما تاکنون این مشکل حل نشده است:

Dan Lev، یکی از دانشمندان موسسه فناوری Technion در اسرائیل می‌گوید: “استفاده از یک مجموعه پیش‌ران ها، نیازمند به کار گرفتن یک واحد تولید الکتریسیته کوچک است، که سوار کردن آن روی یک هواپیما با تکنولوژی های حال حاضر، می تواند غیر ممکن باشد.”
Göksel و تیم خود، تا کنون برای پر کردن این شکاف، به موفقیت ها و دستاوردهای خارجی در مورد الکتریسیته اتکا کرده اند. با پیشرفت‌های صورت گرفته استفاده از پانل‌های خورشیدی یا رآکتورهای هم جوشی فشرده، می تواند دقیقا چیزی باشد که این سیستم نیاز دارد.
اما تا زمانی که راه حل این مشکل پیدا شود، تیم تحقیقاتی قصد دارد یک هواپیمای دوگانه بسازد که برای پر کردن ضعف های موتور پلاسما، از موشک یا احتراق پالسی انفجاری استفاده می کند.