เครื่องขับดันพลาสมาที่ใช้กับดาวเทียมอาจมีพลังมากกว่ามาก

เชื่อกันว่า Hall thrusters ซึ่งเป็นระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในวงโคจร จำเป็นต้องมีขนาดใหญ่เพื่อสร้างแรงขับได้มาก ตอนนี้ การศึกษาใหม่จาก University of Michigan ชี้ให้เห็นว่า Hall thrusters ที่มีขนาดเล็กสามารถสร้างแรงขับได้มากขึ้น ซึ่งอาจทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกสำหรับภารกิจอวกาศ "ก่อนหน้านี้ผู้คนเคยคิดว่าคุณสามารถผลักกระแสได้จำนวนหนึ่งผ่านพื้นที่ขับดัน ซึ่งแปลตรงตัวได้ว่าคุณสามารถสร้างแรงหรือแรงขับได้มากเพียงใดต่อหน่วยพื้นที่" เบนจามิน จอร์นส์ รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมการบินและอวกาศของ UM กล่าว เป็นผู้นำการศึกษา Hall thruster ใหม่ที่จะนำเสนอที่ AIAA SciTech Forum ใน National Harbor รัฐ Maryland วันนี้ คานลาก ทีมของเขาท้าทายขีดจำกัดนี้ด้วยการเดินเครื่อง Hall thruster ขนาด 9 กิโลวัตต์ถึง 45 กิโลวัตต์ โดยคงไว้ประมาณ 80% ของประสิทธิภาพเล็กน้อย สิ่งนี้เพิ่มจำนวนแรงที่เกิดขึ้นต่อหน่วยพื้นที่เกือบ 10 เท่า ไม่ว่าเราจะเรียกมันว่าพลาสมาทรัสเตอร์หรือไอออนไดรฟ์ การขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าเป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับการเดินทางระหว่างดาวเคราะห์ แต่วิทยาศาสตร์อยู่ที่ทางแยก แม้ว่า Hall thrusters เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วเป็นอย่างดี แต่แนวคิดทางเลือกที่เรียกว่า อย่างไรก็ตาม ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ในหลายๆ ด้าน รวมถึงอายุการใช้งานด้วย เชื่อว่า Hall thrusters ไม่สามารถแข่งขันได้เนื่องจากวิธีการทำงาน ตัวขับดันซึ่งโดยปกติจะเป็นก๊าซมีตระกูลอย่างซีนอน จะเคลื่อนที่ผ่านช่องทรงกระบอกซึ่งถูกเร่งด้วยสนามไฟฟ้าอันทรงพลัง มันสร้างแรงขับในทิศทางไปข้างหน้าในขณะที่มันออกทางด้านหลัง แต่ก่อนที่จะเร่งจรวดได้นั้นจำเป็นต้องสูญเสียอิเล็กตรอนไปบางส่วนเพื่อให้มีประจุบวก อิเล็กตรอนถูกเร่งโดยสนามแม่เหล็กให้วิ่งในวงแหวนรอบๆ ช่องนั้น ซึ่งอธิบายว่าเป็น "เลื่อยฉวัดเฉวียน" โดย Jorns ทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากอะตอมของจรวดและเปลี่ยนให้เป็นไอออนที่มีประจุบวก อย่างไรก็ตาม การคำนวณชี้ให้เห็นว่าหาก Hall thruster พยายามขับเคลื่อนเชื้อเพลิงขับเคลื่อนผ่านเครื่องยนต์มากขึ้น อิเล็กตรอนที่ส่งเสียงหวีดหวิวในวงแหวนจะถูกกระแทกออกจากชั้นบรรยากาศ ทำให้ฟังก์ชัน "เลื่อยฉวัดเฉวียน" พังทลาย “มันเหมือนกับการพยายามกัดมากกว่าที่คุณจะเคี้ยวได้” Jorns กล่าว "เลื่อยฉวัดเฉวียนไม่สามารถทำงานได้ผ่านวัสดุจำนวนมาก"