Descrizione del progetto
Un nuovo concetto di propulsione magnetica sfrutta il meccanismo alla base delle eruzioni solari
I propulsori elettrici ad alta efficienza sono fondamentali per le missioni planetarie nello spazio profondo verso la Luna, Marte, Giove e oltre. L’ulteriore miglioramento delle prestazioni si basa sull’ampliamento progettuale dei propulsori ionici, ma questo fattore accresce le dimensioni e il peso delle navicelle. Il progetto MaRe-HCT, finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, si propone di superare questa difficoltà sviluppando un propulsore inedito il cui principale meccanismo di accelerazione sarà basato sulla riconnessione magnetica. Tale fenomeno, che si verifica nelle eruzioni solari, nella magnetosfera della Terra e nei plasmi di laboratorio, riorganizza la topologia magnetica e converte l’energia magnetica in energia cinetica, energia termica e accelerazione di particelle. Grazie al meccanismo di accelerazione proposto, i propulsori elettrici possono raggiungere un valore di impulso specifico pari a 50 000 s, superiore di almeno un ordine di grandezza a quello ottenibile con i sistemi di propulsione all’avanguardia.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinatore
70174 Stuttgart
Germania