Farnell element14   ASTOR Sp. z o. o.   Rittal Sp. z o.o.  

Energetyka, Automatyka przemysłowa, Elektrotechnika

Dodaj firmę Ogłoszenia Poleć znajomemu Dodaj artykuł Newsletter RSS
strona główna Aktualności Polacy zbudowali elektryczny silnik plazmowy napędzany kryptonem
drukuj stronę
poleć znajomemu

Polacy zbudowali elektryczny silnik plazmowy napędzany kryptonem

Polacy zbudowali elektryczny silnik plazmowy napędzany kryptonem
fot. IFPiLM/Grzegorz Krzyżewski

Elektryczne silniki plazmowe typu Halla są przyszłością astronautyki, mają jednak istotną wadę: gazem roboczym jest w nich trudno dostępny i drogi ksenon. Naukowcy z Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy w Warszawie zbudowali silnik, w którym wykorzystają znacznie tańszy gaz szlachetny: krypton. 

Jak informują specjaliści z Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy (IFPiLM), rakietowe silniki chemiczne są niezastąpione przy wynoszeniu ładunków w kosmos. Mają wielką siłę ciągu, lecz wykorzystują wyłącznie energię zgromadzoną w paliwie i działają zaledwie kilkadziesiąt sekund. W przestrzeni kosmicznej użyteczne stają się inne silniki, o znacznie mniejszym ciągu, za to działające dłużej - miesiącami lub nawet latami. Do urządzeń tego typu należą właśnie napędy plazmowe. 

Silniki plazmowe typu Halla są jedną z odmian elektrycznych napędów kosmicznych. Stosuje się je od lat 70. ubiegłego wieku w bezzałogowych lotach kosmicznych. "Napędy plazmowe typu Halla to przyszłość astronautyki. Już dziś są poważną konkurencją dla klasycznych silników rakietowych, zwłaszcza jako napędy manewrowe do zmian orientacji satelitów i ich orbit oraz jako marszowe w sondach dalekiego zasięgu" - czytamy w komunikacie IFPiLM.

Dotychczas w silnikach plazmowych tego typu zazwyczaj wykorzystywany jest ksenon - pierwiastek drogi i trudno dostępny. W IFPiLM powstał napęd plazmowy typu Halla zaprojektowany do pracy z kryptonem, gazem szlachetnym nawet dziesięciokrotnie tańszym od ksenonu.

"Generatory strumieni plazmy są jednym z kierunków badawczych od lat rozwijanych w Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy. Korzystając ze zgromadzonych doświadczeń, w maju 2008 roku nasz zespół przystąpił do budowy silnika plazmowego typu Halla z kryptonem jako gazem roboczym" - wyjaśnia odpowiedzialny za projekt dr Jacek Kurzyna z IFPiLM.

Jak tłumaczą specjaliści Instytutu pozyskanie kryptonu, innego gazu szlachetnego, jest nawet do dziesięciu razy tańsze. Co prawda wytwarzanie jonów kryptonu wymaga nieco większych energii niż w przypadku ksenonu, są one jednak lżejsze od ksenonowych i można je przyspieszać do tej samej prędkości za pomocą niższego napięcia.

"Nasz silnik był od początku rozwijany i optymalizowany do pracy z kryptonem. Musieliśmy odpowiednio zaprojektować konfigurację pola magnetycznego i odpowiadający jej obwód magnetyczny. Część elementów trzeba było wykonać w taki sposób, aby wytrzymały zwiększone obciążenia cieplne" - wyjaśnia doktorant Dariusz Daniłko z IFPiLM.

Wyniki badań nad kryptonowym silnikiem plazmowym znajdą zastosowanie także poza astronautyką. Akceleratory ciągłych strumieni plazmy są chętnie wykorzystywane w wielu procesach technologicznych, m.in. do czyszczenia powierzchni materiałów, jej uszlachetniania oraz nakładania cienkich warstw, np. węglowych o wytrzymałości diamentu. Zespół naukowców z IFPiLM opracował m.in. koncepcję nakładania cienkich warstw tlenkowych do zastosowań w ogniwach fotowoltaicznych.

Zbudowany egzemplarz silnika typu Halla to prototypowe urządzenie, przygotowywane do testów w warunkach próżniowych. "Jeśli testy wypadną pomyślnie, czeka nas jeszcze optymalizacja silnika i cała seria badań kwalifikacyjnych. Zgłoszenie projektu do Europejskiej Agencji Kosmicznej - ESA, w ramach Porozumienia o Europejskim Państwie Współpracującym, zawartego między Polską a ESA, zaowocowało pozytywną oceną" - wyjaśnia dr Kurzyna.

Projekt i budowa elektrycznego silnika plazmowego typu Halla zostały w całości sfinansowane przez Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy.

Dr Jacek Kurzyna z Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy w Warszawie prezentuje elektryczny silnik plazmowy typu Halla do sond kosmicznych, zoptymalizowany do pracy z kryptonem. (Źródło: IFPiLM/Grzegorz Krzyżewski)

follow us in feedly
REKLAMA
Komentarze (0)
Dodaj komentarz:  
Twój pseudonim: Zaloguj
Twój komentarz:
dodaj komentarz
REKLAMA
REKLAMA