La propulsion plasmatique est un type de propulsion électrique qui utilise un plasma comme le propulseur. Le plasma est un gaz hautement ionisé, ce qui signifie que ses atomes ont été dépouillés de certains électrons, ce qui lui donne une capacité unique à être facilement accélérée par des champs électriques et magnétiques. Cela le rend incroyablement efficace pour la propulsion des vaisseaux spatiaux.
Voici une ventilation du fonctionnement de la propulsion du plasma:
1. Création de plasma:
* Un gaz propulseur (généralement le xénon, le krypton ou l'argon) est introduit dans le propulseur.
* Il est ensuite ionisé en utilisant l'une des méthodes suivantes:
* Décharge électrique: Un courant électrique haute tension passe à travers le gaz, en déshabillant les électrons et en créant des ions.
* champs radio-fréquence (RF): Les ondes électromagnétiques excitent les molécules de gaz, les faisant ioniser.
* Bombardement électronique: Les électrons sont émis par une cathode et entrent en collision avec les atomes de gaz, les dépouillant des électrons.
2. Accélérer le plasma:
* Une fois le plasma créé, il est accéléré à l'aide de champs électriques et magnétiques.
* propulseurs électrostatiques: Ceux-ci utilisent un champ électrique pour accélérer directement les ions.
* MAGNÉTOPLASMADYNYNAMIQUE (MPD) Thrusters: Ceux-ci utilisent une combinaison de champs électriques et magnétiques pour accélérer le plasma.
* Thrusters à effet Hall: Ceux-ci utilisent un champ magnétique pour limiter les électrons et créer un champ électrique qui accélère les ions.
3. Épuisant le plasma:
* Le plasma accéléré est ensuite épuisé du propulseur, créant une poussée.
* La vitesse d'échappement des propulseurs plasmatiques est beaucoup plus élevée que les roquettes chimiques, ce qui les rend plus efficaces en termes de consommation de propulseur.
Avantages de la propulsion plasmatique:
* impulsion spécifique élevée: Les propulseurs de plasma peuvent obtenir une impulsion spécifique beaucoup plus élevée que les roquettes chimiques, ce qui signifie qu'ils peuvent générer plus de poussée pour la même quantité de propulseur.
* Haute efficacité: Les propulseurs de plasma sont très efficaces, convertissant une quantité importante de puissance électrique en poussée.
* Longue vie opérationnelle: Les propulseurs de plasma n'ont pas de pièces mobiles, ce qui les rend très durables et capables de fonctionner pendant de longues périodes.
Inconvénients de la propulsion plasmatique:
* Basse: Les propulseurs de plasma produisent généralement une faible poussée, ce qui signifie qu'ils ne conviennent pas à une accélération rapide.
* Exigences d'alimentation: Les propulseurs de plasma nécessitent une puissance électrique importante pour fonctionner, ce qui les rend inappropriés pour les missions où la puissance est limitée.
* complexité: Les propulseurs de plasma sont plus complexes et coûteux à développer et à construire que les roquettes chimiques.
Applications:
La propulsion plasmatique est largement utilisée dans:
* Missions en espace en profondeur: L'efficacité élevée et l'impulsion spécifique des propulseurs de plasma les rendent idéaux pour les missions de longue durée sur des planètes et des astéroïdes éloignés.
* Station de station et augmentation de l'orbite: Les propulseurs de plasma peuvent être utilisés pour maintenir la position de vaisseau spatial en orbite ou pour augmenter leur altitude.
* Missions scientifiques: Les propulseurs de plasma sont utilisés dans les missions scientifiques pour étudier le vent solaire, la magnétosphère et d'autres aspects de l'espace.
Développements futurs:
La recherche et le développement dans la propulsion plasmatique continue de repousser les limites de ce qui est possible, avec un potentiel pour:
* Niveaux de poussée plus élevés: De nouveaux conceptions sont en cours de développement pour augmenter la sortie de poussée des propulseurs de plasma.
* Exigences de puissance inférieures: Des efforts sont faits pour développer des propulseurs plasmatiques qui peuvent fonctionner sur des niveaux de puissance inférieurs.
* Performances améliorées: La recherche est en cours pour améliorer l'efficacité et la longévité des propulseurs de plasma.
En conclusion, la propulsion plasmatique est une technologie puissante susceptible de révolutionner les voyages spatiaux. Son efficacité élevée et son impulsion spécifique en font un choix idéal pour de nombreuses missions spatiales, et les recherches en cours ouvrent la voie à des applications encore plus puissantes et polyvalentes à l'avenir.
