ახალი ძრავა თანამგზავრს ორბიტაზე ატმოსფეროს გაზებით უსასრულოდ ინარჩუნებს

შტუტგარტის უნივერსიტეტის დოქტორანტმა Francesco Romano-მ დისერტაციაში აღწერა პლაზმური ძრავა, რომელიც საწვავს ზედა ატმოსფეროდან იღებს. ნაშრომი arXiv-ზე 2026 წლის 1 ივლისს გამოქვეყნდა. ლაბორატორიული ტესტები და მოდელირება პერსპექტიულია, თუმცა რეალურ ფრენაზე ტექნოლოგია ჯერ არ დამტკიცებულა.

რატომ არის ძალიან დაბალი ორბიტა რთული

ძალიან დაბალი ორბიტა (VLEO) დედამიწის ზედაპირიდან 100-450 კილომეტრზეა. აქ დისტანციური ზონდირების კამერები უფრო მკვეთრ სურათებს იღებს, კავშირს ნაკლები სიმძლავრე სჭირდება, ატმოსფეროს წინააღმდეგობა კი უმოქმედო თანამგზავრებს ორბიტიდან აშორებს. იგივე წინააღმდეგობა ამუხრუჭებს მომუშავე აპარატსაც, ამიტომ მას წევის ძალა თითქმის განუწყვეტლად სჭირდება.

გამოსავალი ატმოსფეროს ჰაერით მომუშავე ელექტრული ძრავაა (ABEP): ის აპარატის წინ იშვიათ ჰაერს აგროვებს, პლაზმად აქცევს და წევის ძალის შესაქმნელად უკან გამოტყორცნის.

ატომური ჟანგბადი და ჰაერის მიმღების სამი დიზაინი

მთავარი სირთულე ატომური ჟანგბადია (AO): ულტრაიისფერი გამოსხივება ჟანგბადს ცალკეულ ატომებად ყოფს, ეს ატომები კი ელექტროდებს, აჩქარების ბადეებსა და Hall-ის ძრავების კათოდებს აფუჭებს. კათოდი აპარატის მუხტს ანეიტრალებს; მის გარეშე გამოტყორცნილი იონები უკან ბრუნდება და ძრავა წევას კარგავს.

Romano-მ სამი მიმღები გამოსცადა: „გაძლიერებული ძაბრის“ ტიპი, რომელიც იშვიათ ნაწილაკებს იჭერს; ექვსკუთხა დიფუზური მიმღები ტიტანის შენადნობისგან; და სპეკულური მიმღები, გრაფიტით ან სილიციუმის დიოქსიდით დაფარული პარაბოლური სარკე, რომელიც ნაწილაკებს ძრავაში აბრუნებს. კონკურსი სპეკულურმა მოიგო: ატომური ჟანგბადის, არგონისა და აზოტის გამოცდაზე ჰაერის ნაწილაკების დაახლოებით 94,3% შეაგროვა, 15 გრადუსიანი დახრისას კი ეფექტიანობა მხოლოდ 8%-ით დაეცა.

პლაზმური ნაკადი ნეიტრალიზატორის გარეშე

ძრავის შესაქმნელად Romano-ს მედიცინამ შთააგონა: მან გამოიყენა birdcage ანტენა, რომელიც MRI-ის აპარატებშიც გვხვდება. დიზაინმა მიწოდებული ელექტრული სიმძლავრის 99% პლაზმაში შეიყვანა, რაც ჩვეულებრივი მავთულის კოჭებისთვის მიუღწეველია. სოლენოიდი პლაზმას უკან კვაზინეიტრალური ნაკადის სახით უშვებს, ამიტომ ცალკე ნეიტრალიზატორი აღარ სჭირდება. ვაკუუმურ კამერაში, სადაც VLEO-ის გაზების კონცენტრაცია შეიქმნა, ძრავამ სტაბილური პლაზმა მხოლოდ 50-60 ვატი სიმძლავრით წარმოქმნა.

რას ჰპირდება მოდელი დედამიწასა და მარსს

გათვლებით, ძრავას თანამგზავრი 190-250 კილომეტრზე უსასრულოდ შეუძლია შეინარჩუნოს 1,6 კილოვატზე ნაკლები სიმძლავრით. სამიზნეს აჩვენებს თანამგზავრი GOCE, რომელიც ძალიან დაბალ ორბიტაზე ქსენონის იონური ძრავით მუშაობდა, საბოლოოდ კი საწვავი ამოეწურა. მარსზე, სადაც ატმოსფეროში ნახშირბადის დიოქსიდი ჭარბობს, მოდელი 120-160 კილომეტრზე უსასრულო მუშაობას უშვებს.

ლაბორატორიიდან გასვლის გარანტია არ არსებობს, თუმცა დისერტაციის მიხედვით კომერციული გამოყენება რეალური გახდება, თუ ტექნოლოგია ფრენაზე დამტკიცდება.