27 -- Troy Howe - Pulsed Plasma Rocket- Developing a Dynamic Fission Process
Background: To realistically establish a human presence on Mars or to enable faster transit on any deep-space mission, high specific impulse and high thrust are key. Having each of these would allow for efficient propulsion and fast transit, eliminating restrictive launch windows and risks of long-term radiation exposure to crewed missions. The Pulsed Plasma Rocket (PPR) aims to meet these needs via a fissioning propulsion system that produces rapid plasma bursts. Previous efforts have examined pulsed propulsion methods, including the use of plasma as propellant, but the PPR achieves these plasma bursts via a fission-based system, wherein a highly moderated fuel projectile is propelled through a uranium barrel to reach supercriticality. The barrel and projectile material architecture results in much higher energy deposition in the projectile than in the barrel. After experiencing significant fission events, the projectile changes from a solid to a plasma over a period of a few microseconds, and is expelled through a magnetic nozzle.
Methods: Performed for a Phase I NASA NIAC study to determine feasibility and performance. Computational modeling has been performed using MCNP, MOOSE, and SERPENT neutronics programs. Thermal systems analyzed using COMSOL Multiphysics. Plasma interactions modeled with SPFMax.
Results: Neutronics modeling has determined the projectile constituents to include a high-assay low enriched uranium water-ice mix encased in a thin iron shell. Control drums generate a pulse of extreme supercriticality by rotating at different rates to create a Fourier series delta function which flashes the projectile into an ionized plasma at the end of the barrel. With the combined use of a coilgun as the initial propellant injector and a magnetic coil and nozzle for exhaust, the projectile is able to produce a thrust of roughly 100 kN with an Isp of 5,000s.
Conclusions: The necessary criticality to reach plasma-generating temperatures can be achieved in the projectile, while maintaining overall system integrity. The ship is capable of a 2-month transit to Mars, consumes no highly enriched uranium material, and can power itself by recuperating energy from the propulsion system.
1 view
3689
1467
5 months ago 01:00:44 1
BELTANE | one hour of magical Celtic/Medieval music for Beltaine
5 months ago 00:13:13 1
Съедобные Дикоросы Фото, свойства, какие части пригодны в пищу. Дикорастущие Съедобные Растения
5 months ago 01:16:31 1
Итоги недели: Посадки или чистки
5 months ago 00:42:56 1
Группа «Цветы» - Мой сборник
5 months ago 01:51:45 1
Татьяна Черниговская: Почему мы никогда не узнаем правду о реальности?
5 months ago 00:04:13 1
Металлург-Магнитогорск - Челябинск-М | Обзор | Третья лига 2 тур | Сезон 2024
5 months ago 01:00:37 1
Время. Эфир 1 мая 1982
5 months ago 00:01:00 1
Потопы Курган Оренбург Орск остановить прислали попов Бобры в шоке #потоп #война #россия #приколы
5 months ago 02:08:31 1
28 апреля 2024 (вечер) / Въезд Иисуса Христа в Иерусалим / Церковь Спасение
5 months ago 00:00:00 1
Абдусатторов ⚔️ Гранделиус, Коробов ⚔️ Эригайси | Супертурнир в Швеции 2024 | Тур 4
5 months ago 02:02:10 1
Легенда - Амур, 27 апреля 2024. Юноши 2013 год рождения. Турнир Прорыв
5 months ago 00:47:38 1
ПЕСНИ 90-Х ГОДОВ ✬ ДУШЕВНЫЕ ХИТЫ МИНУВШЕГО ВРЕМЕНИ ✬ THE BEST SONGS OF THE 90S ✬ ЧАСТЬ 22 ✬
5 months ago 01:39:40 1
Менахем-Мендель Шнеерсон: последний Любавический ребе
5 months ago 00:05:20 1
DOMINUM - We All Taste The Same (Official Video) | Napalm Records
5 months ago 01:10:55 1
Left ear Mozart (2x speed) Right ear The Bible (Chinese) / (1h+ version) / With timestamps
5 months ago 00:01:35 1
Ледовая обстановка на фарватере Сортавала - Валаам на 27 апреля
5 months ago 00:37:11 1
Mussorgsky: Pictures at an exhibition (Orch. Tsagareyshvili) {Audio + Score}
5 months ago 01:45:46 1
Физика ЕГЭ 2024 Открытый досрочный вариант с сайта ФИПИ Полный разбор
5 months ago 01:39:13 1
Наталья Зубаревич: Регионы в новых экономических условиях
5 months ago 01:00:33 1
Музыкальный айсберг | ОТ ПОПСЫ ДО СМЕРТЕЛЬНЫХ ТРЕКОВ
5 months ago 00:04:26 1
Поход-любование цветением печёночницы под Вальс дождя Шопена.
5 months ago 01:10:24 1
Эту музыку можно слушать вечно! Сергей Чекалин! Божественная музыка, способная тронуть Сердце!
5 months ago 00:58:34 1
СПИЦЫН: Лукашенко нутром ЭТО понял! // Фальшивая демократия, цирк в США, фавориты, Ленин и ВНС
5 months ago 01:12:18 1
ХОЗЯИН ХОЗЯИНА: как паразиты сделали нас людьми // лекция Евгении Тимоновой