Фатима Ибрахими прави термоядрен двигател | dLambow

(Dr. Fatima Ibrahimi makes a thermonuclear engine) -

Фатима Ибрахими прави термоядрен двигател за скорост 1,8 млн. км. час

Нов тип ракетен двигател, който може да отведе човечеството до Марс и отвъд него. Предполага се, че термо-ядреният двигател "Ибрахими" ще може да задвижва космически апарати до 500 километра в секунда - 1,8 милиона километра в час.

Фатима Ибрахими прави термоядрен двигател
(Dr. Fatima Ibrahimi makes a thermonuclear engine)

Концепция на двигателя на Ибрахими

Устройството ще прилага магнитни полета, за да изстрелва частици от плазмен електрически зареден газ (четвъртото състояние на материята) през задната част на ракета и да задвижат кораба напред. Сегашните плазмени двигатели използват електрически полета за задвижване на частиците. Новата концепция би ускорила частиците с помощта на магнитно повторно свързване, процес, който се среща във Вселената, включително по повърхността на слънцето, при който линиите на магнитното поле се последователно се сближават и разделят, произвеждайки много енергия.

Управление на плазмата при термоядрен синтез

Учените от Лабораторията по физика на плазмата в Принстън, успешно са симулирали нов комбиниран метод за управление на плазмата при термоядрен синтез. Този метод комбинира две техники:

- Електронно циклотронно токово задвижване (ECCD)

ECCD се използва в експериментите за термоядрен синтез с магнитно задържане за контрол и поддържане на тока на плазмата.

- Прилагане на резонансни магнитни смущения (RMP)

Прилагането на резонансни магнитни смущения (RMP) включва умишлено въвеждане на малки, контролирани магнитни смущения в плазмата.
    

Крайно локализирани режими

Този нов подход предлага по-голяма гъвкавост, но съществуват предизвикателства, като например усъвършенстване на методите за минимизиране на изблиците на частици, известни като крайно локализирани режими (ELM) от плазмата. Въпреки това, този напредък може да открие нови възможности за проектиране на бъдещи устройства за производство на енергия.

Фатима Ибрахими разработва термоядрен двигател

Фатима Ибрахими (от ирански произход) от Лабораторията по плазма в Принстън, към Министерството на енергетиката на САЩ (DOE) разработва термоядрен двигател за космически апарати, който се очаква да задвижва космически апарат със скорост 1,8 млн. км. час. С такъв двигател разстоянието от 55 милиона километра от Земята до Марс може да се преодолее за по-малко от два дни.

Двигателят Ibrahimi работи като термоядрен реактор - токамак. Участието в проекта за неговото създаването (Национален сферичен торус експеримент - National Spherical Torus Experiment — NSTX) привлича физичката към създаването на космически двигател.

И плазмата, и плазмоидите се образуват от затворено магнитно поле, създавайки реактивната тяга в двигателя. Подобни обекти се появяват не само в токамак, но и в атмосферата на Слънцето. Но там ги има вътре, а в двигателя на Ибрахими те излитат навън с голяма скорост.

Смята се, че скоростта на плазмата и плазмоидните изпускателни газове може да се променя от 20 на 500 километра в секунда. Регулирането в тягата на космическия апарат става чрез промяна на напрежението на магнитното поле.

Има три основни разлики между тласкащата концепция на Ebrahimi и други устройства. 

• - Първатат е, че промяната на силата на магнитните полета може да увеличи или намали количеството на тягата, за да се настройва по-фино скоростта.

• - Втората е, че новият тласкащ двигател произвежда движение чрез изхвърляне както на плазмени частици, така и на магнитни мехурчета, известни като плазмоиди. Плазмоидите добавят мощност към задвижването и никоя друга концепция за тласкачи не ги включва.

• - Третата е, че за разлика от сегашните концепции на тласкачите, които разчитат на електрически полета, магнитните полета в концепцията на Ебрахими позволяват плазмата вътре в тласкачите да се състои от тежки или леки атоми. Тази гъвкавост позволява на учените да приспособят количеството на тягата за конкретна мисия, като използват различни видове газ.

За сравнение:

• - корабът Вояджър-1 (Вояджър 1) лети със скорост 17 километра в секунда (62000 км/ч);
• - слънчевата сонда Паркър, тръгнала към Слънцето, изминава до 700 000 километра в час (194 км/с), но не заради дърпането на двигатели, а в резултат на гравитационни маневри.

Коя е Фатима Ибрахими?

Фатима Ибрахими — ирано-американски физик и изобретател. Ибрахими получава бакалавърска и магистърска степен по физика от Техеранския политехнически институт съответно през 1993 г. и 1996 г. и докторска степен по физика на плазмата от Университета на Уисконсин-Медисън през 2003 г. под ръководството на Стюарт Прагер.

Нейният подход към физиката на плазмата е описан като „прилагане на знания от нейните изследвания на термоядрения синтез в лабораторията към астрофизика и обратно“. Фатима Ибрахими е главен физик-изследовател в Принстънския департамент по теория на плазмата и асоцииран изследовател в Департамента по астрофизични науки в Принстънския университет.

Фатима Ибрахими има различни приноси в науката
Нейното изследване е за това как плазмоиди (плазмени обекти, обградени от магнитни полета) могат да бъдат използвани за генериране на първоначален плазмен поток в компактни сферични токамаци и генериране на тяга за космическо задвижване.

Предложеният от Ибрахими електромагнитен плазмен двигател използва магнитно повторно свързване, за да преобразува магнитната енергия в кинетична енергия, като емулира физическия механизъм, който генерира слънчевите изригвания. Симулациите  показват, че тягата се генерира от изтласкването на непрекъснато генерирани плазмоиди, когато магнитната спирала се вкарва в пръстеновидния канал на тласкащия двигател.

Принстънският университет има патент за тласкаща технология, която „може да стане известна като Ebrahimi Drive“ — двигател, вдъхновен от термоядрените реактори и невероятната мощност на слънчевите коронални изхвърляния на маса. Ибрахими е направила изследване на магнито-ротационната нестабилност и е демонстрирала в глобални симулации нейното значение за астрофизичните дискови динама и за повторното свързване на плазмоидите.

-------
Вместо да проклинаш мрака, запали свещ!
Ако темата ви харесва, споделете я с приятели. Ако са възникнали въпроси, задайте ги в коментарите по-долу. След седмица проверете за отговор.
----------------