Muliggør længere rummissioner

50-året for Apollo 11-månelandingen har genoplivet interessen for rumrejser. Imidlertid, næsten enhver mission ud over månen, uanset om det er bemandet eller ubemandet, vil kræve, at rumfartøjet forbliver fuldt operationelt i mindst flere år. Hall thrusteren er et fremdriftssystem, der ofte bruges af fartøjer involveret i lange missioner. En nylig undersøgelse af Andrey Shashkov og kolleger ved Moskva Institut for Fysik og Teknologi, Rusland har vist, hvordan disse systemers levetid kan forlænges yderligere; deres arbejde blev for nylig udgivet i European Physical Journal D .

Hastigheden eller retningen af ​​et rumfartøj, der opererer i et vakuum, kan ændres ved hjælp af et iondrev, som skaber fremstød ved at accelerere kationer. Hall-thrusteren er en type iondrev, hvor accelerationen leveres af et elektrisk felt i stedet for kemisk brændstof. Det anbefales kun til brug i rummissioner længere end 3-5 år; i øjeblikket, disse involverer typisk satellitter. Når disse thrustere holder op med at virke, det er generelt på grund af overfladeerosion forårsaget af drivmidlet; mønsteret af overfladeerosion afhænger af hvor, i Hall thruster-kanalen, ioner dannes og accelereres derefter:ioniserings- og accelerationsregionerne (IAR'er).

Shashkov og hans kolleger brugte computermodellering til at undersøge, hvordan ændring af gasstrømmens hastighed og størrelsen af ​​magnetfeltet påvirker placeringen af ​​disse regioner. De testede derefter deres resultater ved at måle parametrene på en Hall thruster-enhed i laboratorieskala i et vakuum. Vigtigt, de fandt ud af, at det var muligt at holde IAR'erne ved lige, optimale placeringer. Stationære IAR'er er kendt for at forlænge levetiden af ​​Hall thrustere, tyder på, at disse drev kunne bruges i rumfartøjer på endnu længere missioner:mange gange længere end månen.