नासा की इलेक्ट्रिक सेल: पहला कॉन्सेप्ट चेक

मार्शल स्पेस फ्लाइट सेंटर में , एक इलेक्ट्रिक सेल, एक क्रांतिकारी अंतरिक्ष इंजन विकसित करने के लिए एक परियोजना के हिस्से के रूप में परीक्षण शुरू हुआ , जो एक अंतरिक्ष यान को अधिकतम गति से सौर मंडल की सीमा तक पहुंचाने और इसे हेलियोस्फियर से बाहर धकेलने में सक्षम था। परीक्षण हेलिओपॉज इलेक्ट्रोस्टैटिक रैपिड ट्रांजिट सिस्टम ( एचईआरटीएस ) डिवाइस को स्वयं बनाने के लिए डेटा प्रदान करेगा ।

सौर सेल की तरह, एक इलेक्ट्रिक सेल सौर हवा के दबाव का उपयोग करता है, लेकिन फोटॉन की नहीं, बल्कि प्रोटॉन की। इसके अपने फायदे हैं। फोटॉन 5 एयू की दूरी पर पहले से ही आवश्यक कर्षण देना बंद कर देता है सूर्य से, क्षुद्रग्रह बेल्ट के क्षेत्र में कहीं, लेकिन प्रोटॉन पूरी तरह से अलग मामला है। इलेक्ट्रिक सेल अभी भी 16-20 या 30 एयू की दूरी पर भी तेजी लाएगा सूरज से! यदि आप गणनाओं पर विश्वास करते हैं, तो इस समय तक वह बहुत तेज़ गति तक पहुँच जाएगा। उदाहरण के लिए, लगभग 100 एयू की दूरी हेलिओपॉज से पहले, यह 9.9 साल से भी कम समय में बृहस्पति से त्वरण के साथ, या बिना त्वरण के 11 वर्षों में दूर हो जाएगा, मल्लाह 1 की तुलना में तीन गुना तेज और सौर पाल वाहन की तुलना में दोगुना।


नासा के इंजीनियर ब्रूस विगमैन विकास का नेतृत्व करते हैं। उनके हाथों में एक एल्यूमीनियम केबल 1 मिमी मोटी है, एक इलेक्ट्रिक सेल में इस तरह के केबल होंगे।

डिवाइस में उच्च सकारात्मक चार्ज के साथ लंबी और पतली केबलों की एक श्रृंखला होती है और अंतरिक्ष यान की गति के खिलाफ निर्देशित एक ऑनबोर्ड इलेक्ट्रॉन बंदूक होती है। बंदूक से इलेक्ट्रॉनों की एक धारा केबलों को चार्ज करती है, जिससे कि एक सकारात्मक चार्ज धातु सौर हवा के प्रोटॉन को पीछे कर देती है और गति प्राप्त करती है। सूरज 400 से 750 किमी / सेकंड की गति से प्रोटॉन का उत्सर्जन करता है - तथाकथित तेज और धीमी सौर हवाएं। इस अवधारणा को 2006 में फिनिश वैज्ञानिक पक्के जानुहेन द्वारा प्रस्तावित किया गया था ।

नासा इलेक्ट्रिक सेल में 10-20 एल्यूमीनियम केबल शामिल होंगे, जिसमें लगभग 1 मिमी का व्यास और प्रत्येक में 20 किमी की लंबाई होगी। इस प्रकार, पाल 40 किलोमीटर के व्यास के साथ एक चक्र बनाता है। प्रारंभिक स्थिति लेने के बाद, डिवाइस धीरे-धीरे घूमना शुरू कर देगा (प्रति घंटे लगभग एक क्रांति), और केन्द्रापसारक बल के कारण केबल खुद को पूरी लंबाई में खींच लेंगे।

उसके बाद, यह धीरे-धीरे चलना शुरू कर देगा। की दूरी पर 1 ए.यू. सूर्य से, अनुमानित जोर लगभग 0.150 mN है।

HERTS इलेक्ट्रॉनिक सेल का प्रभावी क्षेत्र 1 AU की दूरी पर लगभग 600 किमी ^{2 है} सूर्य से और 1200 किमी ² से अधिक 5 एयू तक बढ़ जाता है



वर्तमान में सौर हवा के उच्च तीव्रता वाले सौर पर्यावरण परीक्षण सिम्युलेटर (नीचे चित्र) में परीक्षण चल रहे हैं, जो एक सकारात्मक चार्ज केबल के साथ सौर हवा से प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों के टकराव की संख्या को मापता है। अभियंता जानबूझकर एल्यूमीनियम के बजाय एक स्टील केबल का उपयोग करते हैं। यद्यपि स्टील एल्यूमीनियम की तुलना में घनी होती है, यह एक स्टेनलेस सामग्री है जो अंतरिक्ष में एल्यूमीनियम के स्टेनलेस गुणों का अनुकरण करती है और लंबे परीक्षण की अनुमति देती है।



सेंसर एक चार्ज किए गए केबल से प्रोटॉन के प्रतिबिंब को मापते हैं और इसकी ओर आकर्षित इलेक्ट्रॉनों की संख्या। डिवाइस पर इलेक्ट्रॉनिक बंदूक के विनिर्देशों को विकसित करने के लिए यह जानकारी आवश्यक है।

फिलहाल, HERTS प्रणाली तकनीकी तत्परता के निम्न स्तर पर है, NASA स्वीकार करता है। भले ही चैम्बर में परीक्षणों के परिणाम, मॉडलिंग और केबल परिनियोजन प्रणालियों के परीक्षण सफल हों, और इन परीक्षणों में दो साल लगते हैं, फिर भी इलेक्ट्रिक सेल को डिजाइन और निर्माण करने के लिए बहुत काम करना होगा। ऐसे इंजन पर पहला स्पेसशिप हम केवल दस साल बाद देख सकते हैं।

Source: https://habr.com/ru/post/hi393001/