Et nyt middel til fremdrift af rumfartøjer, der er ved at blive udviklet ved University of Washington, kunne dramatisk skære den tid, der kræves for astronauterne til at rejse til og fra Mars, og kunne gøre mennesker til en fast inventar i rummet.
Faktisk med magnetiseret stråleplasmapropulsion eller mag-beam kunne hurtige ture til fjerne dele af solsystemet blive rutine, sagde Robert Winglee, en UW-jord- og rumvidenskabsprofessor, der leder projektet.
I øjeblikket vil det med astronomer tage omkring 2,5 år at rejse til Mars, udføre deres videnskabelige mission og vende tilbage ved at bruge konventionel teknologi og justere sig for både Jorden og Mars kredsløb rundt om solen.
”Vi prøver at komme til Mars og tilbage om 90 dage,” sagde Winglee. ”Vores filosofi er, at hvis det tager to og et halvt år, er chancerne for en vellykket mission temmelig lave.”
Mag-beam er et af 12 forslag, som denne måned begyndte at modtage støtte fra National Aeronautics and Space Administration's Institute for Advanced Concepts. Hver får $ 75.000 til en seks-måneders undersøgelse for at validere konceptet og identificere udfordringer ved at udvikle det. Projekter, der gør det gennem denne fase, er berettigede til så meget som $ 400.000 mere over to år.
Under mag-beam-konceptet ville en rumbaseret station generere en strøm af magnetiserede ioner, der ville interagere med et magnetisk sejl på et rumfartøj og drive det gennem solsystemet ved høje hastigheder, der øges med plasma-strålens størrelse. Winglee estimerer, at en kontroldyse, der er 32 meter bred, ville generere en plasmastråle, der er i stand til at drive et rumfartøj med 11,7 kilometer i sekundet. Det betyder mere end 26.000 miles i timen eller mere end 625.000 miles om dagen.
Mars ligger i gennemsnit 48 millioner miles fra Jorden, skønt afstanden kan variere meget afhængigt af hvor de to planeter er i deres kredsløb omkring solen. På den afstand ville et rumfartøj, der rejser 625.000 miles om dagen, tage mere end 76 dage at komme til den røde planet. Men Winglee arbejder på måder at udtænke endnu større hastigheder på, så at turen kunne gennemføres om tre måneder.
Men for at gøre så høje hastigheder praktisk, skal en anden plasmagenhed være stationeret på en platform i den anden ende af turen for at anvende bremser på rumfartøjet.
”I stedet for et rumfartøj, der skal bære disse store kraftfulde fremdrivningsenheder, kan du have meget mindre nyttelast,” sagde han.
Winglee ser for sig, at enheder placeres omkring solsystemet ved missioner, der allerede er planlagt af NASA. Man kunne f.eks. Bruges som en integreret del af en forskningsmission til Jupiter og derefter stå i kredsløb der, når missionen er afsluttet. Enheder placeret længere ude i solsystemet ville bruge atomkraft til at skabe det ioniserede plasma; dem tættere på solen ville være i stand til at bruge elektricitet produceret af solcellepaneler.
Mag-beam-konceptet voksede ud af en tidligere indsats, som Winglee førte til at udvikle et system kaldet minimagnetosfærisk plasma-fremdrift. I dette system ville der blive skabt en plasmaboble omkring et rumfartøj og sejle på solvinden. Mag-beam-konceptet fjerner afhængighed af solvinden og erstatter den med en plasmastråle, der kan styres for styrke og retning.
En mag-beam testmission kunne være mulig inden for fem år, hvis økonomisk støtte forbliver konsekvent, sagde han. Projektet vil være blandt emnerne under det sjette årlige NASA Advanced Concepts Institute-møde tirsdag og onsdag på Grand Hyatt Hotel i Seattle. Mødet er gratis og åbent for offentligheden.
Winglee erkender, at det ville kræve en første investering på milliarder af dollars at placere stationer omkring solsystemet. Men når de først er på plads, bør deres strømkilder give dem mulighed for at generere plasma på ubestemt tid. Systemet vil i sidste ende reducere rumfartøjsomkostningerne, da individuelt fartøj ikke længere behøver at bære deres egne fremdrivningssystemer. De kom hurtigt op med et hurtigt skub fra en plasma-station og kystede derefter i høj hastighed, indtil de når deres destination, hvor de ville blive bremset af en anden plasma-station.
”Dette ville lette en permanent menneskelig tilstedeværelse i rummet,” sagde Winglee. ”Det er det, vi prøver at komme til.”
Original kilde: University of Washington News Release
