Vesoljski pogoni - ugodni in zelo hitri

Trenutno je najhitrejši objekt, ki ga je človek izstrelil v vesolje, sonda Voyager, ki je lahko pospešila do 17 km/s s pomočjo gravitacijskih izstrelilnikov Jupitra, Saturna, Urana in Neptuna. To je nekaj tisočkrat počasneje od svetlobe, ki traja štiri leta, da doseže Soncu najbližjo zvezdo.

Zgornja primerjava kaže, da moramo, ko gre za pogonsko tehnologijo pri vesoljskih potovanjih, še veliko narediti, če želimo iti kam dlje od najbližjih teles sončnega sistema. In ta na videz bližnja potovanja so vsekakor predolga. 1500 dni poleta na Mars in nazaj, pa še ob ugodni poravnavi planetov, se ne sliši prav spodbudno.

Na dolgih potovanjih se poleg prešibkih pogonov pojavljajo še druge težave, na primer z zalogami, komunikacijami, viri energije. Sončni kolektorji se ne polnijo, ko so sonce ali druge zvezde daleč. Jedrski reaktorji s polno zmogljivostjo delujejo le nekaj let.

Kakšne so možnosti in obeti za razvoj tehnologije za povečanje in zagotavljanje višjih hitrosti našim vesoljskim plovilom? Poglejmo rešitve, ki so že na voljo in tiste, ki so teoretično in znanstveno možne, čeprav še vedno bolj domišljijske.

Prisotno: kemične in ionske rakete

Trenutno se kemični pogon še vedno uporablja v velikem obsegu, kot so rakete na tekoči vodik in kisik. Največja hitrost, ki jo je mogoče doseči z njimi, je približno 10 km / s. Če bi lahko čim bolje izkoristili gravitacijske učinke v sončnem sistemu, vključno s samim soncem, bi lahko ladja s kemičnim raketnim motorjem dosegla celo več kot 100 km/s. Relativno manjša hitrost Voyagerja je posledica dejstva, da njegov cilj ni bil doseči največjo hitrost. Prav tako ni uporabljal "naknadnega zgorevanja" z motorji med pomočniki planetarne gravitacije.

Ionski potisniki so raketni motorji, pri katerih so nosilni dejavnik ioni, pospešeni zaradi elektromagnetne interakcije. Je približno desetkrat bolj učinkovit od kemičnih raketnih motorjev. Delo na motorju se je začelo sredi prejšnjega stoletja. V prvih različicah so za pogon uporabljali živosrebrne pare. Trenutno se široko uporablja žlahtni plin ksenon.

Energija, ki oddaja plin iz motorja, prihaja iz zunanjega vira (sončne plošče, reaktor, ki proizvaja elektriko). Atomi plina se spremenijo v pozitivne ione. Nato pospešijo pod vplivom električnega ali magnetnega polja in dosežejo hitrost do 36 km / s.

Velika hitrost izmetnega faktorja povzroči veliko potisno silo na enoto mase izmetene snovi. Vendar pa je zaradi majhne moči napajalnega sistema masa izstreljenega nosilca majhna, kar zmanjša potisk rakete. Ladja, opremljena s takim motorjem, se premika z rahlim pospeškom.

Našli boste nadaljevanje članka v majski številki revije

VASIMR na vso moč