Команда Токійського столичного університету зібрала стенд, на якому можна нарешті нормально перевіряти магнітогідродинамічне гальмування — спробу гасити швидкість апарата на вході в атмосферу магнітним полем. Мініатюрну модель б’ють ударною хвилею зі швидкістю понад 7 км/с, а всередині неї в цю ж мить спалахує електромагніт. Роботу Такеакі Мурамацу з колегами опублікував Journal of Spacecraft and Rockets.
Ударна хвиля розігріває повітря біля обшивки до кількох тисяч градусів, і газ частково іонізується. Цю слабко іонізовану плазму вже можна брати магнітним полем — шар гарячого газу розпухає й відсувається від поверхні. Тепловий потік у корпус падає, аеродинамічний опір зростає, апарат гальмує сам об власне поле.
Альтернатива відома і надійна: жаростійкі плитки й абляційне покриття, яке згорає замість корабля. Розплата — маса, зношена поверхня після кожного польоту й тижні ремонту. Для одноразової капсули це прийнятно, для багаторазової — головний біль для графіка підготовки до наступного вильоту.
Раніше такі досліди робили тупо: всередину моделі клали постійний неодимовий магніт і били по ній ударною хвилею. Змінити силу чи форму поля при цьому майже неможливо — треба переробляти модель. Група під керівництвом доцента Кохея Шімамури поставила всередину набір змінних котушок, які живить pulse-forming network — накопичувач, що видає один короткий, але дуже потужний імпульс струму. Стенд відстежує прихід ударної хвилі й синхронізує з нею імпульс поля, бо вся подія в гіперзвуковій розширювальній трубі триває десятки мікросекунд. Високошвидкісна камера знімає світіння розігрітого шару в той самий момент.
На двох моделях різної форми, з котушками під кожну геометрію, отримали 1,24 і 1,58 тесла — друге значення більш ніж удвічі перевищує можливості неодимового магніту. Світний шар з увімкненим полем став товщим більш ніж на 15%. Тобто плазму справді відтиснуло від обшивки.
Наступний крок — випробування на реальному вході в атмосферу, поза лабораторною трубою. Поки що вся здобич — десятки мікросекунд і 15% товщини світного шару, але саме такі дані закладають основу для теплозахисту, який не доведеться перебирати після кожної посадки.