रशियन राज्य कॉर्पोरेशन Rosatom ने एक प्रोटोटाइप प्लाझ्मा इंजिन विकसित केले आहे जे पृथ्वी ते मंगळ प्रवासाचा वेळ सुमारे 30 ते 60 दिवसांपर्यंत कमी करण्याचे वचन देते.
हे तंत्रज्ञान जलद ज्वलनावर अवलंबून असलेल्या पारंपारिक रासायनिक इंजिनांच्या विपरीत, आयनीकृत कणांना उच्च गतीने गती देण्यासाठी विद्युत प्रणोदन वापरते.
आगाऊ लहान आणि अधिक कार्यक्षम मार्गांना अनुमती देऊन, अंतराळ मोहिमांच्या नियोजनात महत्त्वपूर्ण बदल दर्शविते.
- अंतराळवीरांच्या कॉस्मिक रेडिएशनच्या एक्सपोजरच्या वेळेत तीव्र घट.
- पारंपारिक प्रणालींच्या तुलनेत कमी प्रणोदक वापर.
- अधिक व्यवहार्य राउंड-ट्रिप मिशनची शक्यता.
प्लाझ्मा प्रोपल्शन ऑपरेशन
इंजिन हायड्रोजनसारख्या अक्रिय वायूचे आयनीकरण करून आणि विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्र वापरून प्लाझ्मामध्ये रूपांतरित करून चालते. चार्ज केलेले कण 100 किमी/से वेगाने वेगवान आणि निष्कासित केले जातात, सतत जोर निर्माण करतात.
या क्रमिक प्रवेगामुळे मोठ्या प्रमाणात इंधनाची गरज न पडता जहाजाला उच्च गती मिळू शकते. प्रोटोटाइप 300 किलोवॅटच्या सरासरी पॉवरसह पल्स-पीरियडिक मोडमध्ये कार्य करते.
सिस्टमचे आवश्यक घटक
दीर्घ मोहिमांवरील कार्यक्षमतेसाठी ऑपरेशन एकात्मिक घटकांवर अवलंबून असते.
- अणुभट्ट्या किंवा प्रगत सौर पॅनेलसारखे मजबूत उर्जा स्त्रोत.
- वायूचे प्लाझ्मामध्ये रूपांतर करण्यासाठी आयनीकरण युनिट.
- इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक प्रवेगक जो कणांना चालवतो.
हे घटक जहाजाच्या प्रवाहाचे आणि स्थिरतेचे अचूक नियंत्रण सुनिश्चित करतात.
मानवयुक्त मोहिमांसाठी फायदे
जलद प्रवास अंतराळवीरांसाठी आरोग्य धोके कमी करतो, जसे की दीर्घकाळापर्यंत सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षणाचा परिणाम. विशिष्ट आवेग कार्यक्षमता वैज्ञानिक उपकरणे आणि पुरवठ्यासाठी जागा मोकळी करते.
जहाजे एक मोठा पेलोड वाहून नेऊ शकतात, ज्यामुळे ग्रहांच्या तळांवर मॉड्यूल पाठवणे सोपे होते. हा दृष्टिकोन आंतरग्रहीय मोहिमा अधिक सुरक्षित आणि अधिक किफायतशीर बनवतो.
प्रोटोटाइप चाचणी आणि कार्यप्रदर्शन
इंजिनची चाचणी व्हॅक्यूम चेंबरमध्ये करण्यात आली जी अंतराळ परिस्थितीचे अनुकरण करते, 4 मीटर व्यास आणि 14 मीटर लांबी.
परिणाम 2,400 तासांहून अधिक टिकाऊपणा दर्शवतात, मंगळावरील संपूर्ण मोहिमेसाठी पुरेसे आहे. व्युत्पन्न केलेला थ्रस्ट 6 न्यूटनपर्यंत पोहोचतो, जो व्हॅक्यूममध्ये निरंतर प्रवेगासाठी योग्य आहे.
बाकी तांत्रिक अडथळे
मोठ्या प्रमाणात अंमलबजावणीसाठी अंतराळातील उच्च-शक्ती ऊर्जा स्त्रोतांमध्ये प्रगती आवश्यक आहे. घटकांना दीर्घकाळापर्यंत ऑपरेशन्समध्ये प्लाझमामुळे होणारी धूप प्रतिकार करणे आवश्यक आहे.
खोल वातावरणात विश्वासार्हता प्रमाणित करण्यासाठी वास्तविक कक्षेतील चाचण्या आवश्यक आहेत. उत्पादन खर्च कमी करणे वारंवार अनुप्रयोगांसाठी आवश्यक आहे.
व्यावहारिक अनुप्रयोगासाठी चरण
वास्तविक मोहिमांमध्ये एकत्रीकरणासाठी तंत्रज्ञान टप्प्याटप्प्याने प्रगती करत आहे.
तज्ञ कमी पृथ्वीच्या कक्षेत विस्तारित प्रमाणीकरणाची योजना करतात. मानवरहित मोहिमा लांब पल्ल्याच्या कामगिरीचे प्रदर्शन करतील.
लाइफ सपोर्ट आणि रेडिएशन प्रोटेक्शन सिस्टीमसह एकीकरण पुढील चरणांमध्ये होईल. अंतराळातील अणुऊर्जेसाठी सुरक्षा प्रोटोकॉल उत्तरोत्तर परिभाषित केले जातील.
प्रगत प्रोपल्शनचे मुख्य घटक
- हायड्रोजनचा वापर प्रकाश आणि मुबलक प्रणोदक म्हणून.
- गतीमध्ये विद्युत उर्जेचे कार्यक्षम रूपांतर.
- सतत प्रवेगासाठी सतत जोर.