Gydytoja Fatima Brahimi sukūrė naują branduolių sintezės raketų traukos koncepciją, kuri galėtų žmones išvaryti į Marsą ir už jos ribų.

JAV Energetikos departamento Prinstono plazmos fizikos laboratorijos (PPPL) fizikas suprojektavo raketą, kuri naudos magnetinius laukus plazmos dalelėms – elektra įkrautoms dujoms – paleisti į kosmoso vakuumą.

Pagal antrąjį ir trečiąjį Niutono judėjimo dėsnius, išlaikyti impulsą reiškia stumti raketą į priekį – ir dešimteriopai didesniu greičiu nei panašūs įtaisai.

Nors dabartiniai kosmose išbandyti plazmos varikliai naudoja elektrinius laukus dalelėms varyti, naujoji raketų konstrukcija juos pagreitins naudodama magnetinį sujungimą.

Šis procesas yra visatoje, bet labiausiai pastebimas žmonijai saulės paviršiuje. Kai magnetinio lauko linijos ten susilieja, prieš atjungiant ir vėl prisijungiant, jis sukuria milžinišką energijos kiekį.

Panaši energija gaminama toroidinės formos mašinose, vadinamose tokamakais – magnetiniu uždarymo įtaisu, kuris taip pat yra pagrindinis kandidatas praktiniam branduolių sintezės reaktoriui.

„Aš kurį laiką gaminau šią koncepciją“, – sakė PPPL mokslinių tyrimų fizikė dr. Fatima Ibrahimi, paskelbusi savo išradimą detalizuojančią publikaciją žurnale „Plasma Physics“.

„Idėja kilo 2017 m., Kai sėdėjau ant denio ir galvojau apie automobilio išmetamųjų teršalų ir PPPL„ National Globe Ring “(NSTX) eksperimento sukurtų greitųjų išmetamųjų teršalų dalelių panašumus“, – sakė ji.

„NSTX“ yra pagrindinis laboratorijos dabartinio sintezės įrenginio pavyzdinis pavyzdys, kuris tiriamas finansuojant JAV energetikos departamentui.

Gydytojas Ibrahimi pridūrė: „Veikdamas, šis tokamakas gamina magnetinius burbulus, vadinamus plazmidėmis, judančius maždaug 20 kilometrų per sekundę greičiu, o tai man atrodė kaip trauka”.

Branduolio sintezė yra jėga, judinanti saulę ir žvaigždes. Jis sujungia šviesos elementus plazmos pavidalu – karštą, įkrautą materijos būseną, susidedančią iš laisvų elektronų ir atomo branduolio, atstovaujančio 99% matomos visatos, ir sukurti milžiniškus energijos kiekius.

Jei būtų galima atkurti reaktorių, veikiantį tais pačiais principais Žemėje, tai užtikrintų „beveik neišsenkantį energijos tiekimą elektros energijai gaminti“ pagal PPPl.

Naujoji Dr. Brahimi koncepcija pasižymi žymiai geresniu našumu nei plazminiai varikliai, rasti kompiuterinėse simuliacijose – išmetamosios dujos susidaro iki šimtų kilometrų per sekundę greičiu, dešimt kartų greičiau nei kiti varomieji varikliai.

Fizikas teigė, kad šis greitesnis greitis erdvėlaivio skrydžio pradžioje gali padaryti astronomams pasiekiamą egzoplanetą.

„Norint nuvažiuoti didelius atstumus, reikia mėnesių ar metų, nes specifinė cheminių raketų variklių trauka yra labai maža, todėl transporto priemonei reikia šiek tiek laiko, kol pasieks greitį“, – sakė ji.

– Bet jei mes sukurtume varomuosius variklius, pagrįstus magnetiniu pakartotiniu sujungimu, tolimojo atstumo misijas galėtume atlikti per trumpesnį laiką “.

Ji tvirtino, kad jos motyvacijos samprata kyla tiesiogiai iš sintezės energijos tyrimų. „Šis darbas yra įkvėptas ankstesnių sintezės darbų ir tai yra pirmas kartas, kai siūloma naudoti plazmoidus ir vėl prijungti kosmoso variklius“, – sakė dr. Ibrahimi. „Kitas žingsnis – sukurti prototipą!”