Discuri spațiale - accesibile și foarte rapide

În prezent, cel mai rapid obiect lansat în spațiu de către om este sonda Voyager, care a reușit să accelereze până la 17 km/s datorită folosirii lansatoarelor gravitaționale ale lui Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun. Aceasta este de câteva mii de ori mai lent decât lumina, care durează patru ani pentru a ajunge la steaua cea mai apropiată de Soare.

Comparația de mai sus arată că atunci când vine vorba de tehnologia de propulsie în călătoriile în spațiu, mai avem multe de făcut dacă vrem să mergem undeva dincolo de corpurile cele mai apropiate ale sistemului solar. Și aceste călătorii aparent apropiate sunt cu siguranță prea lungi. 1500 de zile de zbor spre Marte și înapoi, și chiar și cu o aliniere planetară favorabilă, nu sună foarte încurajator.

În călătoriile lungi, pe lângă unitățile prea slabe, există și alte probleme, de exemplu, cu aprovizionarea, comunicațiile, resursele energetice. Panourile solare nu se încarcă atunci când soarele sau alte stele sunt departe. Reactoarele nucleare funcționează la capacitate maximă doar câțiva ani.

Care sunt posibilitățile și perspectivele de dezvoltare a tehnologiei pentru creșterea și transmiterea de viteze mai mari navei noastre spațiale? Să ne uităm la soluțiile deja disponibile și la cele care sunt posibile teoretic și științific, deși încă mai degrabă o fantezie.

Prezent: rachete chimice și ionice

În prezent, propulsia chimică este încă folosită la scară largă, cum ar fi rachetele cu hidrogen lichid și cu oxigen. Viteza maximă care poate fi atinsă datorită acestora este de aproximativ 10 km/s. Dacă am putea profita la maximum de efectele gravitaționale din sistemul solar, inclusiv de soarele însuși, o navă cu un motor de rachetă chimic ar putea atinge chiar mai mult de 100 km/s. Viteza relativ mai mică a lui Voyager se datorează faptului că scopul său nu era atingerea vitezei maxime. De asemenea, nu a folosit „post-ardere” cu motoarele în timpul asistenților gravitaționali planetari.

Propulsoarele ionice sunt motoare rachete în care ionii accelerați ca urmare a interacțiunii electromagnetice sunt factorul purtător. Este de aproximativ zece ori mai eficient decât motoarele cu rachete chimice. Lucrările la motor au început la mijlocul secolului trecut. În primele versiuni, pentru acționare au fost utilizați vapori de mercur. În prezent, xenonul cu gaz nobil este utilizat pe scară largă.

Energia care emite gaz din motor provine dintr-o sursă externă (panouri solare, un reactor care generează energie electrică). Atomii de gaz se transformă în ioni pozitivi. Apoi accelerează sub influența unui câmp electric sau magnetic, atingând viteze de până la 36 km/s.

Viteza mare a factorului ejectat duce la o forță mare de împingere pe unitatea de masă a substanței ejectate. Cu toate acestea, din cauza puterii reduse a sistemului de alimentare, masa purtătorului ejectat este mică, ceea ce reduce forța rachetei. O navă echipată cu un astfel de motor se mișcă cu o ușoară accelerație.

Veți găsi continuarea articolului în numărul de mai al revistei

VASIMR la putere maximă