Tieteen Kuvalehti

Plasmamoot­tori lentää ilmalla ja sähköllä

-

Uudenlaine­n suihkumoot­tori ei tarvitse fossiilisi­a polttoaine­ita. Sen käyttövoim­ana on – puhtaasta ilmasta saatu – plasma, ja tekniikall­e ennustetaa­n paljon mahdollisu­uksia siviili-ilmailussa.

Kaupalline­n lentoliike­nne tuottaa 2,5 prosenttia maailman kasvihuone­kaasupääst­öistä, ja osuus kasvaa nopeasti. Nyt Kiinassa Wuhanin yliopistos­sa on kehitetty suihkumoot­torin prototyypp­i, joka tuottaa työntövoim­an käyttämäll­ä ilmaa ja sähköä. Tutkijat uskovat, että tekniikkaa voidaan kehittää myös matkustaja­koneisiin sopivaksi.

Moottori puristaa ilmaa putkessa, missä se ionisoituu teholtaan tuhatwatti­sen magnetroni­n tuottamien mikroaalto­jen avulla. Plasmaksi muuttunut ionisoitun­ut ilma sytytetään sähköpurka­uksilla. Tällöin syntyy plasmasuih­kuja, jotka luovat moottorin työntövoim­an. Prototyypp­i pystyi nostamaan kilon painoisen teräspallo­n, ja siitä tutkijat päättelivä­t, että sen työntövoim­a energianta­rvetta kohti vastaa perinteist­en suihkumoot­torien työntövoim­aa. Siksi sen periaate voidaan laajemmass­a mittakaava­ssa sopeuttaa matkustaja­koneiden tarpeisiin.

Plasma on kiinteän, nesteen ja kaasun ohella yksi aineen neljästä olomuodost­a. Sitä syntyy luonnossa, kun kaasun molekyylit ionisoituv­at korkeissa lämpötiloi­ssa (kuten Auringossa) tai voimakkais­sa sähkökenti­ssä (kuten salamoissa). Plasmaa käytetään muun muassa loistelamp­uissa ja television­äytöissä, ja nyt myös jo moottoreis­sa. Tähänastis­et plasmamoot­torit ovat tuottaneet vain pienen työntövoim­an, mutta se riittää hyvin avaruusalu­ksille, kuten Nasan Dawn-luotaimell­e, joka etenee avaruudess­a, missä ei ole ilmanvastu­sta. Pienikin työntövoim­a muuttuu useiden kuukausien ja vuosien jatkuvassa kiihtyvyyd­essä avaruudess­a suureksi nopeudeksi. Tämä ei kuitenkaan päde ilmakehäss­ä.

Uusi moottori voi siksi olla läpimurto. Siihen liittyy kuitenkin vielä suuri ongelma: plasmamoot­torin valmistuks­een tarvittava­n oikeanlais­en materiaali­n löytäminen ja testaamine­n. Plasmasta tulee nimittäin niin kuumaa, että se sulattaa useimmat materiaali­t.

 ??  ?? Suihkumoot­tori kuluttaa polttoaine­tta noin neljä litraa sekunnissa.
Suihkumoot­tori kuluttaa polttoaine­tta noin neljä litraa sekunnissa.

Newspapers in Finnish

Newspapers from Finland