I propellenti solidi elettrici vengono esplorati per l'uso nei motori a razzo a doppia modalità perché non sono suscettibili di accendersi da una scintilla o una fiamma e possono essere accesi e spenti elettricamente.

Ricercatori dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign, Università della Scienza e della Tecnologia del Missouri, e la NASA ha condotto esperimenti per comprendere il comportamento di un propellente elettrico ad alte prestazioni rispetto a un propellente tradizionale.

"I propellenti solidi elettrici sono stati studiati come propellenti chimici per razzi, ma ciò su cui ci siamo concentrati è studiare questi tipi di propellenti per i sistemi di propulsione elettrica, quindi, non il fuoco, Fumo, e la combustione che si vede nei motori a razzo chimico ma per i propulsori al plasma elettrici pulsati nello spazio, " disse Joshua Rovey, professore associato presso il Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale del Grainger College of Engineering presso l'U of I.

Rovey ha spiegato che nei motori elettrici, c'è un plasma ad alta temperatura proprio accanto alla superficie del propellente solido elettrico. Una piccola quantità di quella superficie vaporizza e viene espulsa ad alta velocità. Si chiama ablazione.

"Imparare la quantità di ablazione può permetterci di valutare meglio come potrebbe funzionare come propellente in un motore a razzo elettrico, e valutare meglio la sua durata, " ha detto Rovey.

Rovey ha affermato che l'applicazione per motori a razzo dual-mode o multimode è che potrebbe esserci un motore a razzo con un propellente in grado di funzionare in modalità chimica con una spinta elevata, oppure puoi farlo funzionare in modalità elettrica, in cui un impulso elettrico molto veloce rimuove la superficie del materiale, e fornisce prestazioni molto elevate.

Nell'esperimento, un propellente elettrico ad alte prestazioni, prodotto da Digital Solid State Propulsion è stato confrontato con politetrafluoroetilene, un propellente tradizionale utilizzato nei propulsori al plasma pulsati ablativi. La struttura del vuoto spaziale e ad alta quota nell'Aerospace Plasma Lab è stata utilizzata per condurre i test. I campioni di propellente sono stati misurati prima e dopo i test per determinare la quantità di propellente che si stacca dalla superficie ad ogni impulso elettrico.

I risultati indicano che il propellente solido elettrico abla circa due volte di più rispetto al propellente tradizionale e che la fisica della scarica ad arco alimentata per ablazione ad alta temperatura è simile per entrambi i propellenti.

Rovey ha detto, oltre ai motori a razzo, i propellenti solidi elettrici possono essere utilizzati come esplosivo più sicuro nelle miniere e negli impianti pirotecnici perché si accende solo con un segnale elettrico.

Lo studio, "Ablazione elettrica del propellente solido in una scarica ad arco, " è stato scritto da Matthew S. Glascock, Joshua L. Rovey, e Kurt A. Polzin. Appare in Journal of Propulsion and Power .