Propulsão de plasma:um mergulho profundo
A propulsão plasmática é um tipo de propulsão elétrica que usa um plasma
como o propulsor. O plasma é um gás altamente ionizado, o que significa que seus átomos foram retirados de alguns elétrons, oferecendo uma capacidade única de ser facilmente acelerado por campos elétricos e magnéticos. Isso o torna incrivelmente eficiente para a propulsão de naves espaciais.
Aqui está um colapso de como funciona a propulsão de plasma:
1. Criando plasma: * Um gás propulsor (geralmente xenon, krypton ou argônio) é alimentado no propulsor.
* É então ionizado usando um dos seguintes métodos:
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descarga elétrica: Uma corrente elétrica de alta tensão passa através do gás, eliminando elétrons e criando íons.
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Campos de radiofrequência (RF): As ondas eletromagnéticas excitam as moléculas de gás, fazendo com que elas ionizem.
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bombardeio de elétrons: Os elétrons são emitidos de um cátodo e colidem com os átomos de gás, retirando -os de elétrons.
2. Acelerando o plasma: * Depois que o plasma é criado, ele é acelerado usando campos elétricos e magnéticos.
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propulsores eletrostáticos: Eles usam um campo elétrico para acelerar diretamente os íons.
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magnetoplasmadynamic (MPD) Thatenters: Eles usam uma combinação de campos elétricos e magnéticos para acelerar o plasma.
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Hall Effect Thrusters: Eles usam um campo magnético para limitar os elétrons e criar um campo elétrico que acelere os íons.
3. Esgotar o plasma: * O plasma acelerado é então exausto do propulsor, criando impulso.
* A velocidade de exaustão dos propulsores plasmáticos é muito maior que os foguetes químicos, tornando -os mais eficientes em termos de consumo de propulsor.
Vantagens da propulsão plasmática: *
Alto impulso específico: Os propulsores de plasma podem obter impulso específico muito maior que os foguetes químicos, o que significa que eles podem gerar mais impulso para a mesma quantidade de propulsor.
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Alta eficiência: Os propulsores de plasma são muito eficientes, convertendo uma quantidade significativa de energia elétrica em impulso.
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Vida operacional longa: Os propulsores de plasma não têm peças móveis, tornando -as muito duráveis e capazes de operar por longos períodos.
Desvantagens da propulsão plasmática: *
Baixo impulso: Os propulsores de plasma normalmente produzem baixo impulso, o que significa que eles não são adequados para aceleração rápida.
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Requisitos de energia: Os propulsores de plasma requerem energia elétrica significativa para operar, tornando -os inadequados para missões onde a energia é limitada.
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Complexidade: Os propulsores de plasma são mais complexos e caros para desenvolver e construir do que foguetes químicos.
Aplicações: A propulsão plasmática é amplamente usada em:
* Missões de espaço profundo: A alta eficiência e o impulso específico dos propulsores plasmáticos os tornam ideais para missões de longa duração em planetas e asteróides distantes.
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manutenção da estação e levantamento de órbita: Os propulsores plasmáticos podem ser usados para manter a posição da nave espacial em órbita ou para aumentar sua altitude.
* Missões científicas: Os propulsores de plasma são usados em missões científicas para estudar o vento solar, a magnetosfera e outros aspectos do espaço.
Desenvolvimentos futuros: A pesquisa e o desenvolvimento em propulsão plasmática continuam a ultrapassar os limites do que é possível, com potencial para:
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níveis mais altos de impulso: Novos designs estão sendo desenvolvidos para aumentar a saída de impulso de propulsores plasmáticos.
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Requisitos de energia inferior: Estão sendo feitos esforços para desenvolver propulsores plasmáticos que podem operar em níveis mais baixos de potência.
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desempenho aprimorado: A pesquisa está em andamento para melhorar a eficiência e a longevidade dos propulsores de plasma.
Em conclusão, a propulsão plasmática é uma tecnologia poderosa com o potencial de revolucionar as viagens espaciais. Sua alta eficiência e impulso específico o tornam uma escolha ideal para muitas missões espaciais, e a pesquisa em andamento está abrindo caminho para aplicações ainda mais poderosas e versáteis no futuro.
