Studenter-bygget ion-motor kan udfordre NASA

En australsk PhD-studerende har udviklet en rummotor, der slår mere avancerede motorer på effektiviteten. Motoren kan måske bruge rumskrot som brændstof.

Ion-drev kan accelerere rumsonder til høje hastigheder. En ny en af slagsen udnytter brændstoffet mere effektivt. Her ses NASAs NEXT ion-drev.

Når rumsonder navigerer rundt blandt planeterne i vores solsystem, sker det ofte ved hjælp af såkaldte ion-motorer.

Nu har PhD-forskeren Patrick Neumann fra University of Sydney, sammen med to professorerer tilsyneladende udviklet en ny type ion-motor, der er mere effektiv end selv NASA's bedste af slagsen.

Og hans motor kan måske bruge rumskrot som brændstof. Den brænder nemlig metal, som i fremtiden kan komme fra pensionerede satellitter og asteroider.

Forskningen mangler at blive peer reviewed, men de indledende resultater er lovende.

I rummet vinder skildpadden også over haren

Man kan sammenligne forholdet mellem ion-motorer og kemiske raketter, som den Andreas Mogensen blev sendt op med for nylig, med myten om skildpadden og haren.

Kemiske raketter kan generere et enormt tryk, men de virker kun i få minutter, så løber de tør for brændstof.

Ion-motorer kan kun genere et meget lille tryk, så de kan ikke bruges til at løfte satellitter og astronauter op i kredsløb. Men de kan til gengæld accelerere i mange tusinde timer. Og i rummets vakuum, kan de opnå en fart, der langt overstiger det en kemisk raket kan opnå.

Mens raketter fungerer ved at brænde et materiale af, så gasserne bliver slynget bagud, fungerer ion-drev på en helt anden måde.

Der er flere forskellige typer, men princippet er det samme. De aktiverer et stof, fx en gas, ved at bombardere det med elektroner. Det ioniserer gassen, som derefter accelereres ved hjælp af fx et magnetfelt.

Mere effektiv end NASA's bedste

NASA's HiPEP-motor har længe været den bedste ion-motor, fordi den udnyttede sit brændstof mest effektivt. Men ifølge Patrick Neumann slår hans selvbetitlede Neumann Drive, NASA-drevet på effektiviteten med selv de mest konservative briller på.

HiPEP opererer med en såkaldt specific impulse på 9.600 (+/- 200) sekunder, mens Neumann-drevet ligger på 14.690 (+/- 2000) sekunder. Specific impulse indikerer, hvor effektiv motoren er - altså hvor lang tid den kan køre på det brændstof, den har tilgængeligt.

Neumann-drevet fungerer ved at opvarme blokke af forskellige typer af metaller og kulstoffer med en elektrisk lysbue, som man kender fra svejseapparater.

Neumann-drevet fungerer ved at en blok af fx metal, bliver fordampet ved hjælp af en elektrisk lysbue, som man kender fra svejseapparater. Metalblokken er katoden på tegningen.

Opvarmningen får brændstofblokken til at fordampe, og et magnetfelt styrer den superophedede plasma af elektroner og ioner bagud, så rumskibet accelereres.

Fordi motoren fungerer ved at brænde metaller, kan den i princippet bruge metallisk rumskrot, fra fx gamle satellitter og rumskibe, som brændstof. Eller forbrænde stumper af asteroider, som der er millioner af i vores solsystem.

Det kan på sigt gøre lange rejser i solsystemet mulige.

Patrick Neumann er nu i gang med at patentere sin ion-motor og har oprettet firmaet Neumann Space, sammen med professorerne David McKenzie og Marcela Bilekder.

De præsenterer forskningen bag drevet på onsdag ved den 15. udgave af Australian Space Research Conference.

Nyhedsbrev TAG DR.DK VIDEN MED DIG

Få seneste nyt om tech og videnskabens verden hver fredag

Vis alle nyhedsbreve