Il Razzo Del Plasma Ha potuto Tagliare I Tempi Di Corsa Del Marte La NASA ha annunciato martedì che lavorerebbe con un'azienda per contribuire per sviluppare un nuovo motore che potrebbe ridurre drammaticamente i tempi di corsa per le missioni umane future a Marte. L'agenzia dello spazio ha firmato un accordo con le applicazioni Montana-basate di tecnologia di MSE continuare lo studio del razzo specifico variabile di Magnetoplasma di impulso (VASIMR), un motore del plasma che è stato in sviluppo da un atronauta della NASA per 20 anni. Sotto l'accordo, le applicazioni di tecnologia di MSE contribuiranno a sviluppare il codice di calcolatore per modellare il flusso di plasma nel motore, ad esempio Dave Micheletti, energia avanzata e program manager aerospaziale per l'azienda. Nessun mani dei cambiamenti dei soldi fra la NASA e l'azienda durante l'accordo di un anno di Legge dello spazio. Mentre l'accordo è nuovo, VASIMR non è. L'atronauta Franklin Chang-Diaz ha cominciato il lavoro sulla tecnologia del razzo in 1979, quando era un allievo laureato al MIT. SiliconeIl Razzo Del Plasma Ha potuto Tagliare I Tempi Di Corsa Del Marte La NASA ha annunciato martedì che lavorerebbe con un'azienda per contribuire per sviluppare un nuovo motore che potrebbe ridurre drammaticamente i tempi di corsa per le missioni umane future a Marte. L'agenzia dello spazio ha firmato un accordo con le applicazioni Montana-basate di tecnologia di MSE continuare lo studio del razzo specifico variabile di Magnetoplasma di impulso (VASIMR), un motore del plasma che è stato in sviluppo da un atronauta della NASA per 20 anni. Sotto l'accordo, le applicazioni di tecnologia di MSE contribuiranno a sviluppare il codice di calcolatore per modellare il flusso di plasma nel motore, ad esempio Dave Micheletti, energia avanzata e program manager aerospaziale per l'azienda. Nessun mani dei cambiamenti dei soldi fra la NASA e l'azienda durante l'accordo di un anno di Legge dello spazio. Mentre l'accordo è nuovo, VASIMR non è. L'atronauta Franklin Chang-Diaz ha cominciato il lavoro sulla tecnologia del razzo in 1979, quando era un allievo laureato al MIT. Silicone Diverso dei razzi convenzionali, che bruciano una miscela di combustibile e del oxidizer per generare la spinta, VASIMR usa una serie di campi magnetici per creare ed accelera il plasma, o il gas ionizzato a temperatura elevata. Il processo comincia quando l'idrogeno neutro è iniettato nel primo di tre cellule magnetiche. Quella cellula ionizza il gas, mettente a nudo via il solo elettrone da ogni atomo dell'idrogeno. Il gas che loro hanno entrato nella cellula magnetica centrale, in cui le onde radio generate in un modo simile ad un forno a microonde riscalda il gas alle temperature di 50.000 gradi e sopra, girante lo in un plasma. Il plasma allora è iniettato nell' ultima cellula magnetica, un ugello magnetico, che dirige il plasma in uno scarico che fornisce la spinta per il motore. Un vantaggio chiave del motore è che il relativo impulso specifico -- una misura della velocità del relativo scarico -- può essere variato durante il volo per cambiare la quantità di spinta. L'impulso specifico del Se VASIMR è sviluppato con successo, potrebbe tagliare dentro la metà di tempo necessario per la corsa a Marte Infornando continuamente -- accelerare durante la prima metà del volo allora che gira verso il deaccelerate la nave spaziale per la seconda metà -- VASIMR potrebbe trasmettere la nave spaziale umana a Marte dentro appena al disopra tre mesi. In più, VASIMR potrebbe consentire una tal missione di abbandonare per interrare se i problemi si sviluppassero durante le fasi in anticipo della missione, una possibilità non disponibile ai motori convenzionali. In supplementare ad un certo numero di disegni su scala ridotta già si è sviluppato in laboratorio, Chang-Diaz detto l'autunno scorso al congresso di settimana del Marte al MIT che una versione della scala del motore di VASIMR potrebbe volare nello spazio fin da 2004 come componente della nave spaziale del dimostrante di tecnologia e di radiazione. desrizione in dettaglio: Il sistema di VASIMR consiste di tre cellule magnetiche importanti, denotate come " di andata, " " centrale, " e " a poppa" Questa configurazione particolare degli elettromagneti è chiamata uno specchio asimmetrico. La estremità-cellula di andata coinvolge l'iniezione principale di gas da trasformare in plasma e nel sottosistema di ionizzazione; la centrale-cellula funge da amplificatore e serve più ulteriormente a riscaldare il plasma. La estremità-cellula poppiera si accerta che il plasma stacchi efficientemente dal campo magnetico. Senza la estremità-cellula poppiera, il plasma tenderebbe a seguire il campo magnetico ed a fornire soltanto una piccola quantità di spinta. Con questa configurazione, il plasma può essere guidato e gestito sopra una vasta gamma delle temperature e delle densità del plasma. Per funzionare il VASIMR, il gas neutro (tipicamente idrogeno) è iniettato alla estremità-cellula di andata ed è ionizzato Allora è riscaldato alla temperatura ed alla densità volute nella centrale-cellula, tramite l'azione delle onde elettromagnetiche, simile a che cosa accade nei forni a microonde. Dopo il riscaldamento, il plasma entra in un ugello ibrido a due tappe alla estremità-cellula poppiera in cui è esaurito per fornire la spinta modulata. VANTAGGI: Impulso e spinta specifici variabili ad potenza massima Disegno di Electrodeless con isolamento magnetico. Densità di alta potenza. Accelerazione continua (g artificiale molto basso). Heating di risonanza del ciclotrone dello ione di alta efficienza (ICRH), ad alta tensione e basso corrente. Possibilità per le terminazioni alimentate di missione. Il sistema di propulsione è adattabile ritardare, missioni robot del carico dell' alto carico utile così come i trasferimenti veloci e più bassi dell'essere umano del carico utile. IMPORTANTI TECNOLOGIE SUPER CONDUTTORI MAGNETICI Alle temperature dello spazio -79 C Produzione di energia compatta ed apparecchiatura di condizionamento. Sistemi compatti e robusti di rf. Ugello magnetico ibrido. Schermi di calore leggeri e raffreddamento radiattivo. IMPIEGO OPERATIVO LA CHIAVE DEL funzionamento di VASIMR è la relativa possibilità dI variare o " MODULARE " lo scarico del plasma mentre effettuano ACCELERAZIONI MASSIMALI DI POTENZA . Questa tecnica è analoga della funzione della trasmissione in un'automobile convenzionale. Due parametri sono variati durante il funzionamento tipico: spinga e la velocità delle particelle che vanno allo scarico del razzo. Questo ULTIMO è chiamato l'impulso specifico. Mentre la nave accelerare sul relativo viaggio, la spinta diminuisce e l'impulso specifico aumenta. L'opposto è egualmente VERO poichè la nave rallenta QUANDO E' PROSSIMA ALLA destinazione. SIMULAZIONI IL metodo corrente che è SVILUPPATO DALL' ASPL è una simulazione di PARTICELLE DINAMICHE COL METODO Monte Carlo. Per il caso magnetostatico, le simulazioni dimostrano la separazione del plasma dalle righe del campo magnetico, dalla possibilità dell'ugello magnetico più semplice per ridurre la perdita assiale di quantità di moto del plasma e dalla possibilità per la protezione magnetica da un chiarore solare. I vasti studi sui flussi del plasma in VASIMR SONO STATI CONDOTTI da parecchi collaboratori di ASPL Ricercatori nella Mountain States Energy, Inc. di Butte, Montana, centRATI su un metodo fluido usando codice Mach-2. I collaboratori di ASPL dal laboratorio nazionale de Oak Ridge utilizzano il metodo fluido usando il codice di EMIR per il calcolo del campo elettromagnetico di frequenza radiofonica. L'università di ricercatori del Maryland possiede l'esperienza, le procedure specializzate ed il software per simulazione del plasma basata sui metodi dinamici e cinetici fluidi. Destinazione: Marte La prima missione sarà a Marte La missione tanto come altre sarebbe prevista negli studi precedenti numerosi. Un unidirezionale, lento, capienza del alto-carico utile, nave da carico automatizzata va in primo luogo e dispone un habitat, un combustibile ed i rifornimenti su Marte. L'impiego delle attrezzature è iniziato una volta e verificato dalla sicurezza della terra, una missione umana potrebbe cominciare durante il ciclo seguente da due anni. Ciò sarebbe fatta da un più piccolo, carico utile basso velocemente spedisce. POSSIBILI SISTEMI DI EVOLUZIONE STRADA FACENDO : LA GESTIONE LOGISTICA E UMANITARIA DEV'ESSERE AFFIDATA TUTTA LALE COMUNICAZIONI SI DOVREBBE INTERVENIRE CON UN CONTROLLO DELLA STRUMENTAZIONE EDEGLI APPARTAI VITALI DEL SISTEMA MEDINTE RIPROGETTAZIONE IN CONTIUNO MEDIANTE WEB IN MODO DA CREARE TUTTI INSIEME UNA POPOLAZIONE DI MIGLIARDI DI PERSONE CHE POSSA INTERAGIRE PER DARE SOLUZIONI STRAD FACENDO OTTIMALI QUINDI IL SOFTWARE SARA' AGGANCIATO ALLA PIATTAORMA INETRENT CIN COMUNICAZIONE CON SATELLITI IL PROBLEMA HAKER SARA' RISOLTP DAGLI STESSI HAKER.LORO STESSI SI AUTODISCIPLERANNO PER AUTOCONSERVARSI. IL SISTEMA DOVRA' TENER PRESENTE CHE OGNI GOCCIA DICARBURANTE E' IMPORTANTE E QUINDI LA MAGGIORE DENSITA O MINORE DI SPINTA E DI PLASMA CHE FUOIESCE DIPENDE DAL PERCOESO E DALLE ORBITE E DAI FATTORI AGGREGANTI O DECELERANTI CHE CI SONO NELLO SPAZIO. IL SISTEMA CHE INDICIZZA PRMA IL PERCORSO DEL MEZZO E POI TARA LA SPINTA CHE QUESTO DEVE AVERE PER GIUNGERE ALL'OBBIETTIVO [INFORMAZIONI AGGIUNTI IN CORSO D'OPERA DEL 21?6?2000 Analisi aerodinamica ed elettrica dei sistemi di Maglev: Questa operazione coinvolge l'identificazione e l'occupazione di due o più insiemi dei dati empirici dei sistemi rappresentativi del carrello di Maglev Le equazioni sviluppate da MSE come componente della NASA ordinano il progetto Maglifter del centro di volo spaziale (MSFC) stanno usande come base analizzare le forze aerodinamiche (g-forze) di vari sistemi. Una o più configurazioni elettriche e fisiche specifiche per le bobine saranno selezionate per creare un insieme delle equazioni adatte ad implementazione come codice di calcolatore, quindi collegando la forza applicata al veicolo all'potenza assicurata. Il codice della NASA sarà modificato e modularized per facilitare i confronti delle configurazioni e dei profili differenti. AXYS UN PROGETTO IDRODINAMICO RUSSO L'obiettivo di questo progetto NASA-MSFC-patrocinato è di sviluppare e convalidare un insieme dei programmi di simulazione su elaboratore di un sistema MHD-aumentato e ibrido di propulsione che può analizzare le caratteristiche di funzionamento di tale tecnologia e determinare il relativo potenziale ridurre l' costo-$$$-orbita per l'inserzione del carico utile e fornire una progettazione concettuale di un razzo del subscale di magnetofluidrodinamica Ulteriormente, gli studi dei sistemi del veicolo ipersonico russo di volo di AYAX stanno intraprendendi. SVILUPPI FUTURI L'obiettivo di questa ricerca è sostenere il laboratorio di propulsione del getto della NASA (NASA-jpl) nello sviluppo di tecnologia magnete-plasma-dinamica del propulsore (MPD) per sia esplorazione dello profondo-spazio che i sistemi orbitali di propulsione di station-keeping. La tecnologia del propulsore di MPD si crede per essere una tecnologia potenzialmente promettente di propulsione per sia le missioni snervate che equipaggiate di esplorazione dello spazio, così come per le applicazioni orbitali satelliti di station-keeping. MSE svilupperà i nuovi codici di calcolatore che NASA-jpl può utilizzare per modellare il campo di flusso e gli ugelli magnetici di questi sistemi altamente complessi e di avanzamento di propulsione. Ulteriormente, MSE studierà gli effetti di erosione dell'elettrodo del propulsore. IDEA DI APPLICARE LE CELLE A COMBUSIBILE ALLA PROPULZIONE AEROSPAZIALE NON MI SEMBRA UNA COASA MOLTO SENSATA PERO VEADIAMO Ulteriormente, queste cellule dei combustibili sarebbero direttamente applicabili per propulsione elettrica dell'automobile L'obiettivo di questa ricerca è di stabilire e confrontare le cellule del combustibile del Li-HÒ ad altre alternative di propulsione del velivolo, prestanti particolare attenzione ad altre alternative delle cellule del combustibile. La ricerca include le prestazioni di un'indagine della letteratura di sviluppo precedente delle cellule del combustibile del Li-HÒ; identificazione di ricerca supplementare richiesta per l'applicazione riuscita ai sistemi di propulsione del velivolo; ed il disegno, il montaggio, la prova e la valutazione di una cellula del combustibile del Li-HÒ del subscale. L'UNICA IDEA CHE MI VEINE IN MENTE E QUELLA DELLA BALENA CHE FILTRA IL PLANTON IN QUESTO CASO IL PLANTON E' IL COMBUSTIBILE CHE SI TROVA SOTTO FORMA DI MICRO PARTICELLE NELLO SPAZIO O DI CORENTI DI SCAIMI E DI ALTRO MATERIALE INTERSTELLARE CHE VIENE FAGOICITATO E UTILIZZATO PER FARE ANDARE AVANTI I MOTORI BOCCHEGGIANDO TRA UN PAIANET AE L'ATRO SI POTREBBE RICARICARE DI COMBUSTIBILE IL VEICOLO SPAZIALE { traduzione } The VASIMR system consists of three major magnetic cells, denoted as "forward," "central," and "aft." This particular configuration of electromagnets is called an asymmetric mirror. The forward end-cell involves the main injection of gas to be turned into plasma and the ionization subsystem; the central-cell acts as an amplifier and serves to further heat the plasma. The aft end-cell ensures that the plasma will efficiently detach from the magnetic field. Without the aft end-cell, the plasma would tend to follow the magnetic field and provide only a small amount of thrust. With this configuration, the plasma can be guided and controlled over a wide range of plasma temperatures and densities. To operate the VASIMR, neutral gas (typically hydrogen) is injected at the forward end-cell and ionized. Then it is heated to the desired temperature and density in the central-cell, by the action of electromagnetic waves, similar to what happens in microwave ovens. After heating, the plasma enters a two-stage hybrid nozzle at the aft end-cell where it is exhausted to provide modulated thrust. ADVANTAGES Variable Specific Impulse and Thrust at maximum power. Electrodeless design with magnetic insulation. High power density. Continuous acceleration (very low artificial g). High efficiency Ion Cyclotron Resonance Heating (ICRH), high voltage and low current. Capability for powered mission aborts. Propulsion system is adaptable to slow, high payload robotic cargo missions as well as fast, lower payload human transfers. IMPORTANT TECHNOLOGY Super conducting magnets at space temperatures. Compact power generation and conditioning equipment. Compact and robust RF systems. Hybrid magnetic nozzle. Light weight heat shields and radiative cooling. ???? The key to VASIMR operation is its capability to vary or "modulate" the plasma exhaust while maintaining maximum power. This technique is akin to the function of the transmission in a conventional automobile. Two parameters are varied during a typical operation: thrust and the velocity of the particles leaving at the rocket exhaust. This latter is called the specific impulse. As the ship accelerates on its journey, the thrust decreases and the specific impulse increases. The opposite is also true as the ship slows down at its destination '''' SIMULATIONS The current method being developed at ASPL is a Monte-Carlo particle dynamics simulation. For the magnetostatic case, the simulations demonstrate plasma detachment from the magnetic field lines, the capability of the simplest magnetic nozzle to reduce axial plasma momentum loss, and the capability for magnetic shielding from a solar flare. An extensive studies of plasma flows in VASIMR are being conducted by several ASPL collaborators. Researchers in the Mountain States Energy, Inc. of Butte, Montana, centers on a fluid approach by using Mach-2 code. The ASPL collaborators from the Oak Ridge National Laboratory utilize fluid approach by using EMIR code for calculation of Radio Frequency Electromagnetic Field. The University of Maryland investigators possess experience, specialized algorithms and software for plasma simulation based on Fluid Dynamic and Kinetic methods. Destination: Mars The first mission will be to Mars. The mission would be much like others envisioned in numerous previous studies. A one-way, slow, high-payload capacity, automated cargo ship leaves first and places a habitat, fuel, and supplies on Mars. Once the operation of the equipment is started and verified from the safety of the Earth, a human mission could commence during the next two year cycle. This would be done by a smaller, low payload fast ship. Aerodynamic and Electrical Analysis of Maglev Systems: This task involves the identification and employment of two or more sets of empirical data of representative Maglev cart systems. Equations developed by MSE as part of the NASA Marshall Space Flight Center (MSFC) Maglifter Project are being used as a basis to analyze the aerodynamic forces (g-forces) of various systems. One or more specific electrical and physical configurations for the coils will be selected to create a set of equations suitable for implementation as a computer code, thereby relating the force applied to the vehicle to the supplied power. The NASA code will be modified and modularized to facilitate comparisons of different configurations and profiles. The objective of this NASA-MSFC-sponsored project is to develop and validate a set of computer simulation programs of an MHD-augmented, hybrid propulsion system that can analyze the operating characteristics of such technology and determine its potential to reduce the cost-to-orbit for payload insertion and provide a conceptual design of an MHD subscale rocket engine. Additionally, a systems study of the Russian AYAX Hypersonic Flight Vehicle is being conducted. The objective of this research is to support the NASA Jet Propulsion Laboratory (NASA-JPL) in the development of magneto-plasma-dynamic (MPD) thruster technology for both deep-space exploration and orbital station-keeping propulsion systems. MPD thruster technology is believed to be a potentially promising propulsion technology for both unmanned and manned space exploration missions, as well as for satellite orbital station-keeping applications. MSE will develop new computer codes that NASA-JPL can utilize to model the flow field and magnetic nozzles of these highly complex, advance propulsion systems. Additionally, MSE will investigate the effects of thruster electrode erosion. Additionally, these fuels cells would be directly applicable for electric automobile propulsion. The objective of this research is to establish and compare Li-H2O fuel cells to other aircraft propulsion alternatives, paying particular attention to other fuel cell alternatives. The research includes the performance of a literature survey of previous Li-H2O fuel cell development; identification of additional research required for successful application to aircraft propulsion systems; and the design, fabrication, test, and evaluation of a subscale Li-H2O fuel cell. Environmental and safety considerations will also be investigated.