ابتكر علماء روس من معهد موسكو للطيران محرك بلازما «أبديا» لاستخدامه في رحلات الفضاء، يتميز بعمر افتراضي غير محدود؛ نظراً لانعدام تآكل مكوناته.
وقال كبير مصممي المحركات والمهندسين في معهد البحث العلمي للميكانيكا التطبيقية والديناميكا الكهربائية بمعهد موسكو للطيران يغور شيلوف: «يعتمد هذا الابتكار على منهجية لتشكيل عمليات تشغيل المحرك. وتحديداً، تستخدم المجالات المغناطيسية لتنظيم منطقة تسارع البلازما -وهي المنطقة التي يتم فيها توليد تيار من الجسيمات المشحونة- ما ينتج قوة دفع تفاعلية».
وأضاف: «تصطدم الجسيمات المشحونة في الأنظمة التقليدية من هذا النوع بجدران قناة التفريغ الخزفية بسرعة عالية أثناء التشغيل، ما يؤدي إلى تدميرها تدريجياً وتشويه شكلها الأصلي، ومن ثم انخفاض قوة الدفع وسرعة تدفق البلازما، أما في التصميم الجديد، فقد تم إزالة منطقة تسارع الجسيمات المشحونة تماماً من قناة التفريغ».
من جانبه، قال مدير المشروع ألكسندر بوغاتي: «ستوسع المحركات الجديدة قدرة المركبات الفضائية على المناورة في المدار، وستتمكن من تغيير مسارها، وتجنب الاصطدام بالأجسام الفضائية، والحفاظ على موقعها في المدارات النجمية»، مضيفاً «يسمح العمر الافتراضي الطويل للمحرك بإرسال مركبات فضائية صغيرة نسبياً إلى القمر والمريخ والزهرة وغيرها من الأجرام السماوية البعيدة، ويساعد في مهمات لدراسة الكويكبات القريبة من الأرض».
ووفقاً للخبراء بالمعهد، فإنه يخضع المحرك المبتكر حالياً لاختبارات التحمل، وقد أظهرت الاختبارات أن قوة الدفع والاندفاع النوعي يظلان ثابتين لما يقارب 2000 ساعة من التشغيل المتواصل، وتتمثل الخطوة التالية في تحديد أقصى عمر تشغيلي للمحرك بدقة، ومن الناحية الفنية كل شيء جاهز للإنتاج التسلسلي.
ويوضح المبتكرون أن قدرة المحرك المبتكر تبلغ 900 واط مع عدد دورات تشغيل/إيقاف محسوبة يتجاوز 10 آلاف دورة، وتسمح هذه الخصائص بتشغيل المحرك على مركبات فضائية يتراوح وزنها بين بضع مئات من الكيلوغرامات إلى طن واحد.
Russian scientists from the Moscow Aviation Institute have developed a plasma engine called “Abdia” for use in space travel, characterized by an unlimited operational lifespan due to the absence of wear on its components.
Chief designer of engines and engineers at the Scientific Research Institute of Applied Mechanics and Electrodynamics at the Moscow Aviation Institute, Igor Shilov, stated: “This innovation relies on a methodology for shaping the engine’s operational processes. Specifically, magnetic fields are used to organize the plasma acceleration zone – the area where a stream of charged particles is generated – resulting in reactive thrust.”
He added: “In conventional systems of this type, charged particles collide with the walls of the ceramic discharge channel at high speeds during operation, which leads to their gradual destruction and distortion of their original shape, subsequently reducing thrust and plasma flow velocity. In the new design, the charged particle acceleration zone has been completely removed from the discharge channel.”
For his part, project manager Alexander Bogaty said: “The new engines will expand the maneuverability of spacecraft in orbit, allowing them to change their trajectory, avoid collisions with space objects, and maintain their position in stellar orbits.” He added, “The long operational lifespan of the engine allows for the sending of relatively small spacecraft to the Moon, Mars, Venus, and other distant celestial bodies, and aids in missions to study near-Earth asteroids.”
According to experts at the institute, the innovative engine is currently undergoing endurance tests, and the tests have shown that thrust and specific impulse remain stable for nearly 2000 hours of continuous operation. The next step is to accurately determine the maximum operational lifespan of the engine, and technically everything is ready for serial production.
The innovators explain that the capacity of the innovative engine is 900 watts with a calculated number of on/off cycles exceeding 10,000 cycles. These characteristics allow the engine to operate on spacecraft weighing between a few hundred kilograms to one ton.
