Yeni plazma mühərriki peyki orbitdə saxlamaq üçün atmosferi yanacaq kimi işlədə bilər

Ətrafındakı seyrək atmosferdən yanacağını özü toplayan plazma mühərriki, Ştutqart Universitetində Francesco Romanonun 1 iyul 2026-cı ildə arXiv-də dərc olunan doktorluq işinə görə, laboratoriya sınaqlarında və modelləşdirmədə yaxşı nəticə göstərib. İş peykin yanacaq daşımadan çox aşağı orbitdə sonsuza qədər qala biləcəyini araşdırır.

Çox aşağı orbit niyə çətindir

Yerin səthindən təxminən 100-450 km yüksəklikdəki çox aşağı Yer orbiti (VLEO) daha kəskin distant zondlaşdırma görüntüləri və daha ucuz rabitə verir, atmosfer müqaviməti isə işləməyən peykləri orbitdən özü çıxarır. Həmin müqavimət işləyən aparatları da ləngitdiyi üçün demək olar ki, fasiləsiz təkan lazımdır. Atmosferlə qidalanan elektrik itələməsi (ABEP) problemi həllə çevirir: seyrək havanı topla, plazmaya çevir və arxadan xaricə at.

Atom oksigeni və hava qəbuledicisinin üç dizaynı

Ən çətin hissə atom oksigenidir (AO). Ultrabənövşəyi şüalanma oksigen molekullarını, elektrodları, sürətləndirmə barmaqlıqlarını və standart Hall mühərriklərinin katodlarını korroziyaya uğradan tək atomlara parçalayır. Katod aparatın yükünü neytrallaşdırır; onsuz xaricə atılan ionlar geri çəkilir və mühərrik təkanını itirir.

Romano üç hava qəbuledicisi sınadı: seyrək hissəcikləri tutan gücləndirilmiş qıf, örtüklü titan ərintisindən yığcam altıbucaqlı diffuz qəbuledici və hissəcikləri mühərrikə qaytaran, qrafit və ya silisium dioksid örtüklü parabolik güzgü olan spekulyar qəbuledici. Spekulyar variant qalib gəldi: atom oksigeni, arqon və azotla sınaqda hava hissəciklərinin təxminən 94,3%-ni topladı, 15 dərəcə əyilmə isə səmərəliliyi cəmi 8% azaltdı.

Neytrallaşdırıcı tələb etməyən plazma axını

Mühərrikin özü üçün Romano tibbdən ilham götürüb: MRT aparatlarında istifadə olunanlara bənzər birdcage antenası. O, verilən elektrik gücünün 99%-nin plazmaya daxil olmasına imkan verdi; adi tel sarğıları buna çatmır, çünki reaktansları gücün bir hissəsini xərcləyir. Solenoid plazmanı arxadan kvazineytral axın kimi itələyir, ona görə ayrıca neytrallaşdırıcı lazım deyil. VLEO qaz konsentrasiyalı vakuum kamerasında mühərrik yalnız 50-60 Vt güclə sabit plazma yaratdı.

Modellər Yer və Mars üçün nə vəd edir

İşdəki hesablamalara görə, mühərrik peyki 190-250 km arasında 1,6 kVt-dan az güclə sonsuza qədər saxlaya bilər. Məqsədi GOCE peyki göstərir: o, çox aşağı orbitdə ksenon ion mühərriki ilə uçdu və sonda yanacağı bitdi. Atmosferində karbon dioksidin üstünlük təşkil etdiyi Mars üzərində model 120-160 km yüksəklikdə fasiləsiz işləməyə imkan verir.

Mühərrikin laboratoriyadan çıxacağına zəmanət yoxdur, amma işə görə texnologiya risklərdən təmizlənib uçuşda sübut olunarsa, kommersiya tətbiqləri real olar.