Deux chercheurs de la Faculté d’ingénierie de l’Université de l’Alabama à Huntsville (UAH) ont reçu une subvention pour étudier la reconnexion magnétique en 3D. Ce phénomène, au cœur de nombreux événements solaires tels que les éruptions solaires, implique la rupture et la reconnexion de lignes de champ magnétique dirigées en sens opposé.
Le projet vise à examiner ce processus céleste en laboratoire, ce qui pourrait finalement conduire à des avancées significatives dans la propulsion spatiale.
Le financement du projet
La subvention de presque 500.000 dollars fait partie d’une annonce de financement du Département de l’énergie (DOE) de 9,96 millions de dollars, parrainée par le Bureau des sciences de l’énergie de fusion, pour soutenir des projets d’un à trois ans en science et ingénierie du plasma dans les universités, les installations de l’industrie privée et les laboratoires nationaux à travers le pays.
« La science du plasma basique et à basse température est un domaine important avec de nombreux impacts scientifiques et technologiques », indique Jean Paul Allain, directeur associé de la science pour les sciences de l’énergie de fusion du DOE.
Le but de la recherche
Le Dr Gabe Xu, professeur associé, et le Dr Jason Cassibry, professeur titulaire au Département de mécanique et d’aérospatiale de l’UAH, ont remporté le prix avec une proposition intitulée « Étude en laboratoire de la reconnexion magnétique torsionnelle en 3D pour comprendre la conversion de l’énergie et l’accélération des ions ».
Le but du projet collaboratif est d’étudier la reconnexion magnétique torsionnelle en 3D (TMR) en laboratoire grâce à l’utilisation de jets de plasma accélérés le long des lignes de champ magnétique ouvertes. La reconnexion magnétique est un processus fondamental où l’énergie magnétique est convertie en chaleur, en énergie cinétique et en énergie de particules rapides.
En synthèse
Les chercheurs de l’UAH collaboreront avec SpaceWave LLC pour développer une expérience de TMR comprenant un canon à plasma coaxial et une bobine de champ nul externe à l’UAH. Le projet se déroulera jusqu’en juillet 2026.
« Cette recherche fera progresser la science et l’ingénierie du plasma de base en démontrant une première expérience majeure pour étudier la TMR en 3D en laboratoire », explique le Dr Xu.
« Pour générer une TMR en 3D, nous avons besoin de deux ensembles de champs magnétiques. Nous avons besoin d’un jet de plasma à courant élevé pour générer un champ magnétique azimutal fort, c’est là que le canon à plasma intervient. Le canon à plasma, qui ressemble un peu à un railgun, peut générer un jet de plasma avec des courants élevés et un champ magnétique azimutal. L’effort expérimental sera soutenu par la modélisation computationnelle. La reconnexion magnétique peut produire des plasmas à très haute vitesse, ce qui se traduirait par une propulsion à haute efficacité. »
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Principaux enseignements
| Enseignements | Détails |
|---|---|
| Reconnexion magnétique en 3D | Un phénomène où les lignes de champ magnétique convergent, se séparent et se rejoignent à nouveau, accélérant un plasma à des vitesses élevées. |
| Objectif de la recherche | Étudier la reconnexion magnétique torsionnelle en 3D (TMR) en laboratoire. |
| Financement | Subvention de 457 963 dollars du Département de l’énergie (DOE) des États-Unis. |
| Impacts potentiels | Avancées significatives dans la propulsion spatiale grâce à la production de plasmas à très haute vitesse. |
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que la reconnexion magnétique en 3D ?
La reconnexion magnétique en 3D est un phénomène où les lignes de champ magnétique convergent, se séparent et se rejoignent à nouveau, accélérant un plasma à des vitesses élevées. C’est un processus fondamental où l’énergie magnétique est convertie en chaleur, en énergie cinétique et en énergie de particules rapides.
Quel est l’objectif de cette recherche ?
L’objectif de cette recherche est d’étudier la reconnexion magnétique torsionnelle en 3D (TMR) en laboratoire grâce à l’utilisation de jets de plasma accélérés le long des lignes de champ magnétique ouvertes. Cela pourrait finalement conduire à des avancées significatives dans la propulsion spatiale.
Qui finance cette recherche ?
Cette recherche est financée par le Département de l’énergie (DOE) des États-Unis, qui a accordé une subvention de 457 963 dollars aux chercheurs de l’Université de l’Alabama à Huntsville (UAH).
Quand cette recherche sera-t-elle menée ?
Le projet de recherche se déroulera jusqu’en juillet 2026.
Quels sont les impacts potentiels de cette recherche ?
La reconnexion magnétique peut produire des plasmas à très haute vitesse, ce qui se traduirait par une propulsion à haute efficacité. Cela pourrait représenter une avancée majeure dans le domaine de la propulsion spatiale.
Deux chercheurs du College of Engineering de l’Université d’Alabama à Huntsville (UAH) ont obtenu une subvention d’un montant total de 457 963 dollars pour étudier la reconnexion magnétique en 3D.
Légende illustration principale : Gabriel Xu, professeur agrégé de génie mécanique et aérospatial à l’UAH, présente un propulseur à effet Hall et un distributeur de propergol fabriqués par impression 3D.
