Propulsão a Plasma


O  LP está desenvolvendo desde de Agosto de 2002, uma fonte de plasma por efeito Hall (ver figura 1), com o intuito de aplicá-la para a propulsão à plasma de futuros satélites brasileiros geoestacionários. Este é um projeto único no país, visto que apenas propulsores do tipo fonte de Kaufmann (par de grades de aceleração) foram desenvolvidos até agora. 

  

Figura 1 - Funcionamento do propulsor a plasma por efeito Hall no LP. A esquerda, em seu regime de alta corrente iônica e a direita, baixa corrente iônica. 

Esse propulsor possui uma característica inédita em relação ao outros propulsores do seu tipo: imãs permanentes como fonte do campo magnético (ver figura 2). Atualmente,  os vários parâmetros de plasma do propulsor têm sido medidos, assim como simulações computacionais (ver figura 3), de modo a compreender seu funcionamento e estimar as modificações necessárias para um modelo de vôo.

        

Figura 2 - A esquerda, ímas permanentes de ferrita que são utilizados para gerar o campo magnético do propulsor a plasma por efeito Hall e a direita, uma simulação computacional do campo magnético gerado por esses mesmos ímas, dispostos nas paredes lateral do propulsor.

A tabela 1 mostra os principais parâmetros de performance (de interesse à propulsão a plasma) do propulsor a plasma por efeito Hall do LP e a  figura 3, um esquema de funcionamento do mesmo.

 

Parâmetro do propulsor Valores numéricos
Empuxo  entre 26,5 mN e 84,9 mN
Impulso específico entre 1083 e 901,4 s
Eficiência elétrica entre 33, 9 e 67,3 %

Tabela 1 - Parâmetros de performance do propulsor a plasma por efeito Hall do LP.

Figura 3 - Esquema de funcionamento do propulsor por efeito Hall do LP. As cores indicam respectivamente: circuito de injeção do propelente, tanto para a fonte como para o catodo-ôco, catodo-ôco, que produz plasma no seu interior e deste extrai uma feixe de elétrons, os quais produziram (por impacto eletrônico) o plasma no interior da fonte, anodo, com potencial +V, o qual atrai os elétrons, campo elétrico gerado pelo anodo, campo magnético com simetria radial (predominantemente) e um gradiente, sendo mais intenso no fim do canal da fonte, de modo a melhorar a aceleração e colimar o feixe de plasma, corrente Hall produzida pela ortogonalidade entre os campos E e B. Ela produz a aceleração e corrente de plasma acelerad


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Última Atualização: 27/06/2004