Description du projet
Un nouveau concept de propulseur magnétique exploite le mécanisme à l’origine des éruptions solaires
Les propulseurs électriques à haut rendement sont fondamentaux pour les missions spatiales lointaines vers la Lune, Mars, Jupiter et au-delà. D’autres améliorations des performances reposent sur la mise à l’échelle de la conception des propulseurs ioniques, mais cela accroît la taille et le poids des engins spatiaux. Financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet MaRe-HCT a pour ambition de relever ce défi en développant un nouveau propulseur dont le principal mécanisme d’accélération sera basé sur la reconnexion magnétique. La reconnexion magnétique est un phénomène qui se produit dans les éruptions solaires, la magnétosphère terrestre et les plasmas de laboratoire; la topologie magnétique est réarrangée et l’énergie magnétique est convertie en énergie cinétique, en énergie thermique et en accélération de particules. Avec le mécanisme d’accélération proposé, les propulseurs électriques pourraient atteindre une valeur d’impulsion spécifique de 50 000 s, soit au moins un ordre de grandeur supérieur à ceux atteints par les systèmes de propulsion les plus modernes.
Objectif
The goal of this project is the realization of a novel space electric thruster concept based on magnetic reconnection as acceleration mechanism and on a hollow cathode as plasma source. Electric propulsion (EP) is fundamental to enable the foreseen human and robotic missions to the Moon, Mars, and beyond, which require adequate propulsion system to deliver the needed delta-V. The current strategy to develop such high specific impulse and high thrust EP system entails the scaling up process of well-known EP systems such as ion and Hall thrusters. However, this strategy depends mostly on the thruster footprint, which will impact the spacecraft dimensions and weight. We believe that an effort has to be made to conceive a novel propulsion concept, overcoming the present limits. Magnetic reconnection is a topological rearrangement of interacting field lines that produces a configuration of lower magnetic energy, an outflowing plasma, and the acceleration and heating of charged particles. Magnetic reconnection is preponderant in solar flares, coronal jets, Earths and planetary magnetosphere. Potentially, it can be employed as main acceleration mechanism of a novel thruster concept. Within MaRe-HCT (Magnetic Reconnection Hollow Cathode Thruster), we propose a thruster concept based on magnetic reconnection to accelerate the plasma jet and on well-known flight-proven hollow cathodes as plasma source, to obtain a high specific impulse and high thrust EP system. It can potentially guarantee up to 50000s of specific impulse, at least one order of magnitude higher than the values achievable by state-of-art propulsion systems.
MaRe-HCT will give the researcher the chance to grow as an independent and mature researcher while expanding her expertise in electric propulsion and plasma physics. At the same time, it will provide the beneficiary the opportunity to broaden its research activities to novel EP concepts and plasma physics open topics such as magnetic reconnection.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programme(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2021-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinateur
70174 Stuttgart
Allemagne