МагБим: Ғарышқа Саяхаттаудың Жаңа Ұсынысы немесе Ғарыш Қалдықтарын Тазалау Әдісі
MagBeam
MagBeam – ғарыш саяхаты үшін жаңа иондық қозғалтқыш жүйесі. Орбитадағы платформадан жұмыс істейді, ғарыш қоқысын азайтуға көмектеседі. Плазма сәулесін пайдаланады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Маг-шыбық – бұл ғарыш саяхаты үшін иондық қозғалтқыш жүйесіне берілген атау, оны алғаш рет Вашингтон университетінің Жер және ғарыш ғылымдары кафедрасының профессоры Роберт Уингли 2004 жылғы қазан айында өткен NIAC отырысында ұсынған. Маг-шыбық дәстүрлі электростатикалық иондық қозғалтқыштан бірнеше жағынан өзгеше, ең бастысы – отын мен қозғалту жүйесі пайдалы жүк ұғымының бір бөлігі болмай, орбитада ұсталып тұратын платформада орналасқан. Бұл технология Жер төңірегіндегі ғарыш қиқымдарын азайтуға да пайдалы болуы мүмкін деген ұсыныс бар.
MagBeam is the name given to an ion propulsion system for space travel initially proposed by Professor Robert Winglee of the Earth and Space Sciences Department at the University of Washington for the October 2004 meeting of the NIAC. MagBeam is different from a traditional electrostatic ion thruster in several ways, the primary one being that instead of the fuel and propulsion system being part of the payload craft, they are instead located on a platform held in orbit. It has also been suggested that the technology could be used to reduce the amount of space debris in orbit around Earth.
Қозғалтқыш жүйесі
МагБим қозғалтқышы плазма сәулесін шығару үшін геликондық плазма көзін пайдаланады. Геликондық жетек – радиоантеннаға оралған кварц түтікшеден тұрады, оған аргон немесе ксенон сияқты газ құйылады. Антенна арқылы радиожиілікті ток өтеді, бұл электр өрісінің жылдам өзгеруін тудырып, газды иондайды. Иондалған газ магнит өрісімен үдетіліп, итеру күшін тудырады. Геликондық жетек иондардың шоғырланған сәулесін жасайды, себебі оларды үдетіп тұратын магнит өрісі плазмалық сәулемен бірге кеңейеді, оларды бағытталған күйде ұстап тұрады. Бұл иондық сәуле, аз мөлшердегі аргон немесе ксенон газымен, қуат көзімен және мини-магнитосфералық магниттік желкенді жасауға арналған электромагниттер жиынтығымен жабдықталған жүктерді итеру үшін қолданылады. Газ қозғалтқышы плазмалық сәулеге жіберіледі, ол кемеге бағытталады, оны қыздырып, иондайды. Электромагниттер осы иондалған газды кері итеріп, жүкке итеру күшін береді. Бұл шамамен 1 мс-2 үдеуге әкеледі, бұл дәстүрлі иондық қозғалтқыштардан әлдеқайда жоғары. Мұндай үдеу Марсқа бар-жоғы 50 күнде, 20 км/с жылдамдыққа жете отырып саяхаттауға мүмкіндік береді. Тоқтау үдеуі саяхаттың екінші ұшындағы платформаның жүкке плазмалық сәулені бағыттауы арқылы жүзеге асырылады. Қозғалтқыш жүйесінің массасын жүктен алып тастау арқасында, MagBeam жүйесі жүкке орнатылған дәстүрлі қозғалтқыштарға қарағанда әлдеқайда жылдам үдеу мен жоғары жылдамдыққа қол жеткізуге мүмкіндік береді. Жүйенің бір мәселесі – жеткілікті тығыз қуат көзінің қажеттігі, Жер-Марс МагБим қондырғысы үшін 3000 тонна салмақты үлкен аккумуляторлар жиынтығы ұсынылып отыр. Вингли ұсынған жүйе Жерден Марсқа 90 күнде, Марста 11 күндік тоқталыммен саяхаттауға мүмкіндік береді. 2001 жылы Джеффри А. Лэндис ұсынған, шағын магнитосфералық магниттік желкенді итеру үшін бөлшектер сәулесін пайдалануға негізделген ұқсас жүйе, жұлдызаралық саяхат үшін мүмкін қозғалтқыш жүйесі ретінде қарастырылды.
MagBeam propulsion uses a helicon plasma source to produce a plasma beam. A helicon drive consists of a quartz tube wrapped in a radio antenna, into which a gas such as argon or xenon is injected. RF currents pass through the antenna creating a rapid variation of the electric field, ionizing the gas. The ionized gas is accelerated by a magnetic field to produce thrust. The helicon drive produces a tight beam of ions as the magnetic field that accelerates them continuously expands with the plasma beam keeping them focused. This ion beam is used to push a payload which is equipped with a small amount of gas for propellant such as argon or xenon, a power source and a set of electromagnets to produce a mini magnetosphere magnetic sail. The gas propellant is ejected into the plasma beam being directed at the craft which heats and ionizes it. The electromagnets repel this ionized gas imparting thrust upon the payload. This results in an acceleration of around 1 ms−2, much faster than traditional ion propulsion systems. This amount of acceleration would make it possible to make a trip to Mars in as little as 50 days, reaching speeds as high as 20 km/s. The deceleration is accomplished by having another platform at the other end of the journey directing a plasma beam at the payload. By eliminating the mass of the propulsion system from the payload the MagBeam system allows for much faster acceleration and higher top speeds than conventional propulsion systems mounted on the payload. One problem with the system is the need for a sufficiently dense power source, with a massive battery bank being proposed for an Earth Mars Mag Beam facility massing some 3,000 tons. The system proposed by Winglee would allow a round trip from Earth to Mars in 90 days, with 11 days stop over at Mars. A similar system for use of a particle beam to push a mini magnetosphere magnetic sail was proposed by Geoffrey A. Landis in 2001 as a possible propulsion system for interstellar travel.
Ғарыш қалдықтарын жою
Вингли сонымен қатар, бұл технологияны Жер орбитасындағы ғарыш қиқымдарын атмосфераға қарай итеру арқылы тазартуға болады, онда олар қауіпсіз түрде күйіп кетеді деп ұсынды.
Winglee has also proposed that the technology could be used to help clear space debris in Earth orbit by pushing items of debris out of orbit towards the atmosphere where they could burn up safely.