Entwicklung und Anwendung einer magnetohydrodynamischen Lattice-Boltzmann-Simulation

2024 | Physik | Niedersachsen

Teilnehmende

  • Johanna Pluschke (17), Lüneburg
    Gymnasium Johanneum Lüneburg
  • Finn Bartels (18), Adendorf
    Gymnasium Johanneum Lüneburg

Preise

  • 4. Preis Physik Preisstifter: Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e. V.

Projekt

Elektroantrieb für Raumsonden

Entwicklung und Anwendung einer magnetohydrodynamischen Lattice-Boltzmann-Simulation

Auch Raumfahrzeuge können elektrisch angetrieben werden, und zwar mit sogenannten Ionentriebwerken. Deren Leistung reicht zwar nicht aus, um von der Erde abzuheben. Aber sie genügt, um im All Satelliten auszurichten oder Raumsonden sachte anzuschieben. Bei dieser Antriebsmethode wird ein Gas elektrisch aufgeladen. Dabei entstehen geladene Teilchen, die dann per Hochspannung hinausbeschleunigt werden, was einen Schub erzeugt. Johanna Pluschke und Finn Bartels wollten wissen, inwieweit sich diese Technik verbessern lässt. Dazu programmierten sie eine Software, die einige der Prozesse der Ionenbeschleunigung simulieren kann. Das Ergebnis sind Computerbilder, die die Form von Magnetfeldern, wie sie sich hinter einem Ionentriebwerk ausbilden können, eindrucksvoll visualisieren.

 

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