Una soluzione per nuove missioni nello spazio profondo

Nell'ultimo mezzo secolo, la maggior parte delle sonde interplanetarie ha usato un velocissimo flusso di ioni per muoversi da un pianeta all'altro. Questo sistema, utilizzato dai propulsori elettrici a effetto Hall, ha però un piccolo problema che limita il suo utilizzo al sistema solare interno: l'erosione delle pareti dei canali di emissione. Ora, però, un team di ricercatori del Jet Propulsion Laboratory a Pasadena, in California, ha scoperto un metodo per controllare e arginare questa erosione modellando il campo magnetico del propulsore, in  modo da proteggere le pareti dal bombardamento di ioni.

Gli ioni dei motori a effetto Hall sono prodotti dalla collisione degli elettroni di una corrente elettronica con gli atomi del propellente. L'interazione successiva tra questa corrente e un campo magnetico generato appositamente produce un potente campo elettrico. Il campo magnetico è quasi perpendicolare alle pareti del canale, mentre il campo elettrico è più o meno parallelo alle pareti. A questo punto, il campo magnetico accelera gli ioni fino a enormi velocità di decine di migliaia di chilometri all'ora in direzione dell'apertura di scarico.
Fin qui, un meccanismo impeccabile. La collisione fra la corrente elettrica e gli atomi del propellente forma però anche del plasma in una camera del propulsore. La presenza di questo plasma porta una piccolissima fetta del campo elettrico ad essere parallelo alle linee di quello magnetico, accelerando parte degli ioni in direzione della camera con il plasma e logorando perciò le pareti interne dei canali che si trovano in mezzo.
Il team di ricercatori del JPL ha messo a punto una nuova configurazione del propulsore in modo da minimizzare l'influenza del plasma e "costringere" il campo elettrico a essere perfettamente perpendicolare alle linee di quello magnetico.
I calcoli hanno dimostrato che la limitazione dell'influenza del plasma grazie a questa nuova configurazione ridurrebbe drasticamente l'erosione, senza però infuenzare minimanente l'efficienza e l'affidabilitá di questo propulsore.
Questo metodo, ora noto come schermatura magnetica, è stato testato su un propulsore modificato, e i risultati indicano che l'erosione è diminuita di un fattore compreso tra 100 e 1000.

© immagine
NASA/JPL
Una soluzione per nuove missioni nello spazio profondo Una soluzione per nuove missioni nello spazio profondo Reviewed by Pietro Capuozzo on 16.2.13 Rating: 5
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