Descrizione del progetto
Il controllo attivo del trasporto anomalo porta a propulsori al plasma spaziali ultraefficienti
Man mano che le missioni di esplorazione spaziale diventano sempre più complesse e si spingono sempre più lontano, servono tecnologie di propulsione innovative. I propulsori al plasma senza elettrodi potrebbero essere una soluzione, ma la turbolenza non lineare e le oscillazioni derivanti dalle instabilità del plasma rappresentano una sfida fondamentale. Amplificate dai forti campi magnetici necessari per riscaldare il plasma, queste oscillazioni e turbolenze causano un trasporto anomalo trasversale al campo che limita le prestazioni e la durata del propulsore. Il progetto ROCINANTE, finanziato dal CER, mira a caratterizzare le strutture a oscillazione non lineare e la turbolenza, con l’obiettivo di supportare la progettazione di un sistema di controllo attivo a ciclo aperto e di propulsori al plasma ultraefficienti. Il successo dipenderà dall’uso di metodi sperimentali e computazionali all’avanguardia, tra cui un nuovo codice 2D+ a particole-in-cella con metodo implicito nel tempo, in grado di garantire prestazioni computazionali senza precedenti.
Obiettivo
Current in-space propulsion technologies are insufficient for the ambitious space missions of the future. Electrodeless plasma thrusters (EPTs) offer a solution to this problem, enabling the use of arbitrary propellants, simplifying device architecture, and facilitating scaling to high powers. Promising performance figures have been recently demonstrated. Nevertheless, EPTs suffer from ‘anomalous transport’ that increases plasma losses to the walls, limiting their efficiency and durability. This is due to plasma instabilities that set up oscillating and turbulent structures nonlinearly, enhanced by the strong electromagnetic fields applied to heat the plasma. However, the exact mechanisms remain unknown and unchecked, preventing the design of truly efficient devices. ROCINANTE aims to unravel and control the causes of anomalous transport in EPTs by accomplishing four objectives: (1) Obtain high-accuracy, high-resolution experimental datasets of the fluctuating spectrum inside and near an EPT source. (2) Establish an unprecedentedly fast and accurate kinetic-electromagnetic plasma model. (3) Elucidate the roots and nature of nonlinear oscillations and turbulence in EPTs, and their effect on the cross-field anomalous transport that limits thruster performance and durability. (4) Assess the observability of the oscillating structures and their open-loop controllability. This will be made possible by a unique methodology consisting of a specifically-designed experiment with novel non-intrusive sensors, a new 2D+ time-implicit particle-in-cell code that exploits the physics of the problem for unsurpassed computational performance, nonlinear data-driven analysis techniques and reduced order models, and the characterization of the system response to periodic forcing actuation. The success of ROCINANTE will unveil the true physics of anomalous transport in EPTs and unlock the development of ultra-efficient plasma thrusters based on active control.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
La classificazione di questo progetto è stata convalidata da un essere umano.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
La classificazione di questo progetto è stata convalidata da un essere umano.
- scienze naturali scienze fisiche elettromagnetismo ed elettronica elettromagnetismo
- ingegneria e tecnologia ingegneria meccanica ingegneria dei veicoli ingegneria aerospaziale ingegneria astronautica veicoli spaziali
- scienze naturali scienze fisiche fisica del plasma
- scienze naturali informatica e scienze dell'informazione scienze computazionali
- ingegneria e tecnologia ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica ingegneria elettronica sensori
Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2025-COG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
28903 Getafe (Madrid)
Spagna
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.