Новата плазмена технология на НАСА дава възможност за по-бързото доставяне на по-големи полезни товари

Системата използва електромагнити за манипулиране на плазмения поток покрай самолетите и космическите кораби по време на хиперзвукови полети.

Програмата за трансфер на технологии на НАСА предоставя лицензи за революционна технология за задвижване, която използва електромагнити за манипулиране на плазмения поток около самолетите и космическите кораби по време на техния хиперзвуков полет.

Според космическата агенция технологията за управление, навигация и контрол на въздухоплавателните средства, базирана на т.нар. магнитохидродинамика или MHD, предлага значителен напредък в аерокосмическите технологии.

Този пробив позволява доставката на по-големи полезни товари при рязко повишена скорост. По-конкретно, то улеснява навлизането на по-обемни и по-тежки космически апарати в атмосферите на планетите, включително Земята, като работят безпроблемно с много по-високи скорости.

Понастоящем НАСА предлага на заинтересованите страни възможност да получат „лицензионни права за комерсиализиране, производство и предлагане на пазара“ на технологията и казва, че лицензионните права се „издават на изключителна или неексклузивна основа и могат да включват специфични области на използване“, се казва в съобщение на агенцията, публикувано в портала за правителствени договори SAM.gov.

На базата на електроди

Технологията на MHD плаките на НАСА представлява огромен скок напред в аерокосмическите иновации. Разработена от експерти в изследователския център на НАСА в Лангли, Вирджиния, тази авангардна система се състои от два стратегически разположени електрода върху системата за термична защита (TPS) на самолет или космически кораб, придружени от електромагнитна индуктивност намираща се под електродите, която създава силно магнитно поле във външната част.

По време на хиперзвуковия полет проводимият йонизиращ атмосферен поток улеснява протичането на електрически ток между електродите. Този ток се използва за захранване на електромагнита, като генерира мощни Лоренцови сили, които значително увеличават силите на подемната сила и съпротивлението, като по този начин осигуряват прецизно насочване, навигация и контрол на кораба.

При алтернативно приложение генерираният ток може да се съхранява в батерия за бъдещо използване. Адаптивността на технологията на MHD пластините се демонстрира и от възможността за регулиране на параметри като размера на пластината, силата на електромагнита или ориентацията на магнитното поле. Тази гъвкавост позволява прецизно настройване на генерираните сили, така че да отговарят на специфичните конструкции дори и на плавателните съдове. Особено важно е, че на един плавателен съд могат да се използват няколко MHD пластини.

Експериментално проверено

Чрез строги in-silico оценки НАСА проучи потенциала на технологията MHD пластините върху различни конструкции на аероплани, симулирайки навлизане в планетарните атмосфери. Забележително е, че MHD пластина с площ 1m² демонстрира способността да упражнява сили до 200 kN по време на симулирано навлизане в атмосферата на Нептун, като значително увеличава съотношението на подемната сила към съпротивлението (L/D) на изследваната обвивка на космическия кораб.

Тази големина на силата съвпада с изчисленията на силите на съпротивление и подем на цялото тяло за космическия кораб, което показва потенциала на технологията за ефективно управление на кораба. Според агенцията технологията на MHD пластините представлява трансформираща се разработка, предлагаща безпрецедентен контрол и адаптивност в мисиите за изследване и навлизане в аерокосмическото пространство.

Тези сили увеличават подемната сила и съпротивлението, като осигуряват прецизен контрол върху траекторията на кораба. Системата, която е по-опростена от традиционните методи за контрол на хиперзвуковите апарати, като например химическото задвижване или корекциите в центъра на тежестта на полета, също така позволява съхранение на енергия за бъдеща употреба. Иновативната система на НАСА не само опростява механизмите за управление, но и открива възможности за нови архитектури на мисиите за навлизане, спускане и кацане, съобщават от агенцията.

От НАСА твърдят, че технологията има разнообразни приложения, включително за управление на хиперзвукови самолети, навигация и контрол на космически кораби, събиране на енергия и прихващане на аерозоли в космическата индустрия и отбраната.