Pulsar Fusion:차세대 크립톤 플라즈마 우주 추진 선도

펄서 융합
블레츨리, 영국
www.pulsarfusion.com

크립톤을 이용한 최초의 Sunbird 플라즈마. (이미지 :펄서 융합)

오늘날의 우주선은 주로 두 가지 매우 다른 추진 시스템에 의존하고 있으며 각각에는 근본적인 한계가 있습니다. 화학 로켓은 발사와 신속한 기동에 필수적인 극도로 높은 추력을 생성하지만 상대적으로 낮은 배기 속도로 인해 우주선이 궁극적으로 우주를 통과할 수 있는 속도가 제한됩니다.

이온 추진기 또는 홀 추진기와 같은 전기 추진 시스템은 매우 높은 배기 속도를 달성하여 매우 효율적입니다. 그러나 그들은 매우 낮은 추력을 생성하므로 우주선이 장기간에 걸쳐 점진적으로 가속해야 합니다. 핵융합 추진은 높은 추력과 매우 높은 배기 속도를 모두 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이 조합은 태양계를 횡단하는 이동 시간을 극적으로 단축할 수 있습니다.

빠르게 성장하는 위성 및 심우주 시장을 위한 첨단 추진 기술을 개발하는 영국 기반 우주 추진 회사인 Pulsar Fusion은 최근 Sunbird 배기 테스트 시스템에서 "최초의 플라즈마"를 달성했다고 발표했습니다. 이 이정표는 우주 여행을 위한 핵융합 배기 시스템의 물리적 아키텍처를 처음으로 엿볼 수 있는 사례입니다.

챔버의 Sunbird 전면 모습. (이미지 :펄서 융합)

이 성과는 캘리포니아주 오하이오에서 열린 Amazon MARS 컨퍼런스의 전용 기술 세션에서 실시간으로 시연되었습니다. 이 컨퍼런스에서는 기계 학습, 자동화, 로봇 공학 및 우주 분야의 선구적인 리더들이 모여 지구 너머 인류의 미래를 형성했습니다.

Sunbird 데모는 Pulsar Fusion CEO Richard Dinan이 세계 최고의 기계 학습 및 로봇 공학 학자/기업가, 노벨상 수상자 및 우주 비행사로 구성된 존경받는 그룹에게 실시간으로 발표되었습니다. 이 테스트는 영국 Bletchley의 Pulsar Scientists에 의해 수행되었으며 Richard Dinan의 프레젠테이션이 진행되는 동안 캘리포니아 무대로 실시간 스트리밍되었습니다.

이 테스트는 개발의 초기 단계를 의미하며 Sunbird 시스템의 배기 아키텍처 내에서 플라즈마 봉쇄를 보여줍니다. 이 실험에서는 전기장과 자기장의 조합을 사용하여 배기 채널을 통해 하전 입자를 안내하고 가속합니다.

Sunbird는 Pulsar Fusion의 최첨단 DDFD(Dual Direct Fusion Drive)로 구동됩니다. 높은 고유 충격량(10,000~15,000초)과 2MW의 출력을 갖춘 Sunbird는 우주 여행의 가능성을 재정의합니다. DDFD(Dual Direct Fusion Drive)는 우주선에 추력과 전력을 모두 제공할 수 있는 컴팩트한 디자인의 핵융합 엔진입니다. 이 기술은 제한된 시간 내에 매우 높은 탑재량 대 추진제 질량 비율로 태양계를 탐사할 수 있는 전례 없는 가능성을 열어줍니다. DDFD는 하나의 통합 장치에서 전력과 추진력을 모두 제공하므로 도착 시 페이로드에 최대 2MW의 전력도 공급할 수 있습니다.

대형 진공 테스트 챔버의 Sunbird. (이미지 :펄서 융합)

개발의 다음 단계에서는 Pulsar가 추력 밸런스, E×B 프로브 및 RPA 측정을 사용하여 추력 및 배기 속도를 포함한 상세한 성능 데이터를 수집하는 것을 볼 수 있습니다. 이 데이터를 통해 Pulsar는 첫 번째 Sunbird 임무를 계획할 수 있습니다.

Sunbird의 임무 수명을 극대화하기 위해 Pulsar는 영국 원자력청과 협력하여 연구 프로그램을 개발했습니다. 이 프로그램은 원자로 내부 마모의 주요 원인인 원자로 벽과 자석에 대한 중성자 방사선의 영향을 연구합니다.

이 초기 테스트 시리즈에서는 크립톤이 추진제로 사용되었으며, 초기 테스트에 필요한 질량 유량에서 상대적으로 높은 이온화 효율과 불활성 특성을 위해 선택되었습니다.

다가오는 실험에는 회전 자기장 가열, RF 가열 시스템 및 전용 추력 밸런스가 통합되어 더욱 자세한 성능 측정이 가능해집니다.

앞으로 Pulsar Fusion은 자기 시스템을 희토류 고온 초전도 자석으로 업그레이드하여 더 강한 자기장을 구현하고 더 높은 플라즈마 밀도 및 압력 조건을 탐색할 계획입니다. 이 프로그램은 궁극적으로 Sunbird 추진 시스템의 지속적인 개발의 일환으로 무중성 핵융합 연료 사이클에 대한 실험 작업을 시작하는 것을 목표로 합니다.

이 기사는 Pulsar Space(Bletchley, 영국)에서 기고한 것입니다. 자세한 내용을 보려면 여기를 방문하세요.  .