Εδώ και δεκαετίες, ο ανθρωπότητα ονειρεύεται να πάει στον Άρη, όμως το ταξίδι θα πρέπει να είναι όσο πιο σύντομο γίνεται και όσο πιο ασφαλές. Ρώσοι επιστήμονες τώρα έχουν τραβήξει τα βλέμματα, προτείνοντας έναν πολύ τολμηρό ισχυρισμό για το ταξίδι μέχρι τον Άρη. Πρόκειται για ένα σύστημα πρόωσης με βάση το πλάσμα, που θα μπορούσε να μειώσει το ταξίδι από την Γη στον Άρη, σε μόλις 30 με 60 ημέρες. Πρόκειται για ένα τεράστιο άλμα από τους 9 μήνες που απαιτεί το ταξίδι με την υπάρχουσα τεχνολογία, ενώ έχουμε δει και αποστολές να κάνουν ένα χρόνο για να φτάσουν στον Κόκκινο Πλανήτη.
Η πλασματική ή ηλεκτρική πρόωση δεν είναι κάτι καινούριο. Εδώ και δεκαετίες τα διαστημικά σκάφη μας βασίζονται σε παραλλαγές, όπως ιοντικοί προωθητήρες και προωθητήρες Hall, για την διατήρηση πορείας, τροχιακές ρυθμίσεις και αποστολές στο βαθύ διάστημα. Η αποστολή Dawn της NASA μάλιστα, χρησιμοποίησε ιοντική πρόωση για να φτάσει και να εξερευνήσει τη ζώνη αστεροειδών, μάλιστα αρκετοί εμπορικοί δορυφόροι τηλεπικοινωνιών διαθέτουν ηλεκτρικούς προωθητήρες για να διατηρούν την τροχιά τους. Αυτά τα συστήματα λειτουργούν επιταχύνοντας φορτισμένα σωματίδια (ιόντα), με την χρήση μαγνητικών ή ηλεκτρικών πεδίων, επιτυγχάνοντας πολύ καλή απόδοση καυσίμου, με σχετικά μικρή ώθηση όμως.
Αυτό όμως που κάνει ξεχωριστή τη ρωσική πρόταση είναι πως υπόσχεται να κλιμακώσει την πρόωση πλάσματος, αρκετά πέρα από τις υπάρχουσες εφαρμογές. Εάν η πρόταση των Ρώσων αποδειχθεί ρεαλιστική, τότε θα είναι ένα τεράστιο άλμα στα διαστημικά και κυρίως τα διαπλανητικά ταξίδια. Αυτό θα μετέτρεπε τους κινητήρες πλάσματος από κινητήρες διατήρησης της τροχιάς σε βασικούς προωθητήρες, ικανούς να τροφοδοτήσουν τα διαστημόπλοια για εκατομμύριά χιλιόμετρα μέσα στο ηλιακό μας σύστημα.
Οι Ρώσοι επιστήμονες της κρατικής Rosatom κατασκεύασαν ένα εργαστηριακό πρωτότυπο για έναν ηλεκτρικό πύραυλο πλάσματος, που βασίζεται σε έναν μαγνητικό επιταχυντή πλάσματος. Ο εν λόγω προωθητήρας, αντί να καίει χημικά καύσιμα και οξειδωτικό, ιονίζει υγρό υδρογόνο, δημιουργώντας πλάσμα, δηλαδή φορτισμένα σωματίδια υδρογόνου. Στη συνέχεια με την βοήθεια ηλεκτρομαγνητικών πεδίων, επιταχύνει αυτά τα σωματίδια σε πολύ υψηλές ταχύτητες και τα αποβάλει, δίνοντας έτσι ώθηση στο διαστημόπλοιο.
Με τον νέο σχεδιασμό η ταχύτητα εξάτμισης των σωματιδίων φτάνει τα 100km/s, που είναι πολύ πάνω από τους παραδοσιακούς χημικούς πυραύλους που φτάνουν τα 2 με 4.5km/s. Προς το παρόν η ώθηση που δημιουργούν είναι μέτρια, της τάξεως των 6 Newton, που θεωρείται χαμηλή σε σχέση με τους χημικούς πυραύλους. Όμως, η ιδέα πίσω από το εγχείρημα είναι πως οι νέοι κινητήρες πλάσματος θα μπορούν να εφαρμόζουν συνεχή επιτάχυνση για μεγάλα χρονικά διαστήματος, ώστε να φτάσει σταδιακά το σκάφος στη μέγιστη ταχύτητά του.
Η ομάδα της Rosatom ισχυρίζεται ότι το πρωτότυπο θα μπορούσε ήδη να λειτουργήσει για πάνω από 2.400 ώρες, τις οποίες θεωρούν επαρκείς για μια αποστολή στον Άρη βάσει του θεωρητικού τους σχεδίου. Στόχος τους είναι να κατασκευάσουν μια έκδοση του κινητήρα έτοιμη για πτήση έως το 2030.
Αν κάνουμε σύγκριση με τους χημικούς πυραύλους, οι διαφορές είναι αρκετά μεγάλες. Οι χημικοί πύραυλοι δε μπορούν να παραμείνουν ενεργοποιημένοι για μεγάλα χρονικά διαστήματα, καθώς καταναλώνουν τεράστιες ποσότητες καυσίμων. Όμως, έχουν πολύ υψηλή ώση, που είναι απαραίτητη για την εκτόξευση και για τους γρήγορους ελιγμούς. Όμως η τεράστια κατανάλωση έχει ένα όριο στις πόσες φορές μπορούν γίνουν αντιδράσεις καυσίμου-οξειδωτικού, για να παραχθεί πρόωση.
Musk: Η κυβέρνηση Trump θέλει να σκοτώσει τη NASA
Από την άλλη οι κινητήρες πλάσματος, προσφέρουν πολύ μεγαλύτερη απόδοση προωθητικού και υψηλότερες ταχύτητες εξάτμισης, που τους κάνει ιδανικούς για μεγάλα ταξίδια στο διάστημα, με παρατεταμένη επιτάχυνση. Σύμφωνα με την υλοποίηση των Ρώσων βασίζεται σε παραδοσιακούς χημικούς πυραύλους για την εκτόξευση και αφού βγει από την προωθητήρες ατμόσφαιρα της Γης, θα μεταβεί στον κινητήρα πλάσματος για συνεχόμενη επιτάχυνση μέχρι να φτάσει στον Άρη.
Με αυτό τον τρόπο ένα σκάφος θα μπορεί να φτάσει στον Άρη σε 30 με 60 ημέρες, ένα ταξίδι που απαιτεί 9 μήνες με ένα χρόνιο με τα σημερινά διαστημόπλοια, ανάλογα με την πλανητική ευθυγράμμιση.
Εάν η υλοποίηση των Ρώσων είναι επιτυχής, θα μπορούσε να διαμορφώσει τα μελλοντικά διαστημικά ταξίδια. Θα αποτελέσει ένα σημείο καμπής για την εξερεύνηση του διαστήματος και την πρόωση στο βαθύ διάστημα, προσφέροντας πολύ μεγαλύτερες ταχύτητες, ώστε να μπορούμε να πραγματοποιήσουμε πιο φιλόδοξες αποστολές.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
