Двигатель, работающий на замороженном углекислом газе, может снабдить энергией миссии на Марсе

Будущие автоматические и пилотируемые миссии на Марсе могут получать энергию от генераторов, вращаемых двигателями, использующими в качестве топлива замороженный углекислый газ. Опытный образец такого двигателя был изготовлен исследователями из университетов Нортумбрии и Эдинбурга и в основе принципа его работы лежит достаточно известный эффект Лейденфроста. Предполагается, что на Марсе такие двигатели будут использовать имеющиеся там залежи замороженного углекислого газа, так называемого сухого льда, что позволит избавиться от потребности доставлять на Марс дополнительное топливо.

Эффект Лейденфроста, использующийся в работе двигателя, заключается в том, когда жидкость контактирует с поверхностью, нагретой гораздо выше точки кипения этой жидкости, между поверхностью и жидкостью возникает прослойка газа или пара, которая выполняет роль теплового изолятора, не давая всей жидкости моментально испариться. Эта прослойка также приподнимает и удерживает капли жидкости над поверхностью, позволяя им перемещаться в произвольном направлении.

Примером эффекта Лейденфроста являются капли воды, упавшие на дно разогретой сковородки, которые "шипя и плюясь" катаются по поверхности, пока не испаряются полностью. Но если горячая поверхность имеет выступы и впадины, движение капель упорядочивается и это можно использовать в своих целях.

В созданном двигателе в роли горячей сковородки использовалась подогреваемая алюминиевая поверхность, на которую помещался диск из сухого льда, плавающий на подушке испарившегося углекислого газа. На поверхности алюминия, которая имела немного коническую форму, выгравированы канавки особой формы, расходящиеся от центра к краям по спирали, создавая своего рода турбину. За счет этого сухой лед, попадая под влияние эффекта Лейденфроста, начинал вращаться по кругу.

Вокруг вращающегося куска сухого льда была расположена достаточно сложная система из постоянных магнитов и катушек, которая превратила все это в электрический генератор, вырабатывающий переменный электрический ток. И это является первым разом, когда эффект Лейденфроста использовался для получения энергии любого вида.

Исследователи полагают, что изобилие замороженного углекислого газа и его обилие в атмосфере Марса делают такой тип двигателя весьма многообещающим с точки зрения снабжения энергией различных установок и устройств, используемых в автоматических и пилотируемых исследовательских миссиях. И особенно привлекательной эта технология выглядит для длительных миссий и процесса колонизации, в которых необходимо максимально использовать все доступные для этого ресурсы местного происхождения.


 

Первоисточник