プラズマロケットは電極を使用してプラズマを生成し、磁場を使用してプラズマの流れを制御し、特定の方向に導きます。磁場線は、プラズマを閉じ込めて指示するチャネルまたはノズルとして機能し、電力を運動エネルギーに効率的に変換できるようにします。
プラズマロケットの性能は、電流のパワー、磁場の強度、および使用される推進剤など、いくつかの要因によって決定されます。プラズマロケットで一般的に使用される推進剤ガスは、水素、ヘリウム、アルゴン、キセノンです。推進剤の選択は、ロケットの特定の衝動と効率に影響します。
プラズマロケットは、従来の化学ロケットよりもいくつかの利点を提供します。それらは、より高い特定の衝動の可能性を秘めています。つまり、推進剤の単位あたりより多くの推力を生成することができ、燃料効率が向上します。プラズマロケットは、宇宙船の軌跡を正確に制御できるように、電力入力または磁場強度を変更することにより、可変特異的インパルスも可能です。
さらに、プラズマロケットは、化学ロケットと比較して非常に低いレベルの排気汚染を生成し、環境に優しいものにします。それらは高温燃焼プロセスを必要としないため、最小限の振動を生成します。これは、宇宙船に搭載された敏感なペイロードや科学的機器に有益です。
その利点にもかかわらず、プラズマロケットには、実用的なアプリケーションのために対処する必要がある特定の課題もあります。 1つの制限は、高電力要件です。つまり、効果的に動作するにはかなりの量の電気エネルギーが必要です。別の課題は、電極、磁場コイル、および過酷なプラズマ環境にさらされている他の成分のエンジニアリングの複雑さと耐久性にあります。
これらの課題にもかかわらず、プラズマロケットの効率、信頼性、寿命を改善するために、重要な研究開発努力が進行中です。彼らは、遠くの惑星や月からサンプルを探索して返すために、長時間の宇宙旅行、衛星サービス、推進剤デポ、またはミッションなど、高効率と正確な制御を必要とする将来の宇宙ミッションを可能にすることを約束しています。
