Opis projektu
Ultrawydajne kosmiczne silniki plazmowe dzięki aktywnej kontroli transportu anomalnego
W miarę jak misje eksploracji kosmosu stają się coraz bardziej złożone i sięgają coraz dalszych obszarów, rośnie zapotrzebowanie na innowacyjne technologie napędowe. Rozwiązaniem mogłyby być bezelektrodowe silniki plazmowe, jednak kluczowym wyzwaniem pozostają nieliniowe turbulencje i oscylacje wynikające z niestabilności plazmy. Wzmocnione przez silne pola magnetyczne niezbędne do podgrzewania plazmy, oscylacje i turbulencje te prowadzą do anomalii transportu w polu poprzecznym, które ograniczają wydajność i trwałość pędnika. Zespół finansowanego przez ERBN projektu ROCINANTE scharakteryzuje nieliniowo oscylujące struktury i turbulencje, przyczyniając się do zaprojektowania aktywnego systemu sterowania w otwartej pętli i ultrawydajnych silników plazmowych. Sukces tego przedsięwzięcia będzie zależeć od zastosowania najnowocześniejszych metod eksperymentalnych i obliczeniowych, w tym nowego kodu dwuwymiarowego typu „time-implicit particle-in-cell”, zapewniającego niezrównaną wydajność obliczeniową.
Cel
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.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: Europejski Słownik Naukowy.
Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez człowieka.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: Europejski Słownik Naukowy.
Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez człowieka.
- nauki przyrodnicze nauki fizyczne elektromagnetyzm i elektronika elektromagnetyzm
- inżynieria i technologia przemysł maszynowy inżynieria pojazdów inżynieria lotnicza i kosmiczna inżynieria astronautyczna statki kosmiczne
- nauki przyrodnicze nauki fizyczne fizyka plazmy
- nauki przyrodnicze informatyka nauki obliczeniowe
- inżynieria i technologia inżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatyczna inżynieria elektroniczna czujniki
Słowa kluczowe
Słowa kluczowe dotyczące projektu wybrane przez koordynatora projektu. Nie należy mylić ich z pojęciami z taksonomii EuroSciVoc dotyczącymi dziedzin nauki.
Słowa kluczowe dotyczące projektu wybrane przez koordynatora projektu. Nie należy mylić ich z pojęciami z taksonomii EuroSciVoc dotyczącymi dziedzin nauki.
Program(-y)
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
GŁÓWNY PROGRAM
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu
Temat(-y)
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
System finansowania
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania
Zaproszenie do składania wniosków
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2025-COG
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszeniaInstytucja przyjmująca
Kwota netto dofinansowania ze środków Unii Europejskiej. Suma środków otrzymanych przez uczestnika, pomniejszona o kwotę unijnego dofinansowania przekazanego powiązanym podmiotom zewnętrznym. Uwzględnia podział unijnego dofinansowania pomiędzy bezpośrednich beneficjentów projektu i pozostałych uczestników, w tym podmioty zewnętrzne.
28903 Getafe (Madrid)
Hiszpania
Ogół kosztów poniesionych przez organizację w związku z uczestnictwem w projekcie. Obejmuje koszty bezpośrednie i pośrednie. Kwota stanowi część całkowitego budżetu projektu.