Nový způsob pohonu kosmické lodi vyvíjený na Washingtonské univerzitě by mohl dramaticky zkrátit čas potřebný k tomu, aby astronauti mohli cestovat na Mars a z Marsu, a mohli by z člověka udělat stálé příslušenství ve vesmíru.
Ve skutečnosti by se díky plazmovému pohonu s magnetickým paprskem nebo mag-paprsku mohly rychlé výlety do vzdálených částí sluneční soustavy stát rutinou, řekl Robert Winglee, profesor UW Země a kosmických věd, který projekt vede.
V současné době, s použitím konvenční technologie a přizpůsobení oběžné dráze Země a Marsu kolem Slunce, by astronautům trvalo asi 2,5 roku, než odcestují na Mars, provedou vědeckou misi a vrátí se.
"Snažíme se dostat na Mars a zpět za 90 dní," řekl Winglee. "Naše filozofie je taková, že pokud to potrvá dva a půl roku, šance na úspěšnou misi jsou dost nízké."
Mag-paprsek je jedním z 12 návrhů, které tento měsíc začaly dostávat podporu od Institutu pro pokročilé koncepty Národní letecké a kosmické správy. Každý dostane 75 000 dolarů za šestiměsíční studii, která potvrdí koncept a identifikuje výzvy při jeho vývoji. Projekty, které se dostanou do této fáze, jsou způsobilé až na 400 000 dolarů po dobu dvou let.
Podle konceptu mag-paprsek by vesmírná stanice generovala proud magnetizovaných iontů, které by interagovaly s magnetickou plachtou na kosmické lodi a poháněly ji sluneční soustavou při vysokých rychlostech, které se zvětšují s velikostí plazmového paprsku. Winglee odhaduje, že řídicí tryska široká 32 metrů by generovala plazmový paprsek schopný pohánět kosmickou loď rychlostí 11,7 km za sekundu. To znamená více než 26 000 mil za hodinu nebo více než 625 000 mil za den.
Mars je v průměru 48 miliónů mil od Země, i když vzdálenost se může značně lišit v závislosti na tom, kde jsou obě planety na oběžné dráze kolem Slunce. V této vzdálenosti by kosmická loď, která cestuje 625 000 mil denně, zabrala více než 76 dní, než se dostane na červenou planetu. Winglee však pracuje na způsobech, jak navrhnout ještě vyšší rychlosti, takže zpáteční cesta by mohla být provedena za tři měsíce.
Aby však byly takové vysoké rychlosti praktické, musí být další plazmová jednotka umístěna na plošině na druhém konci cesty, aby se kosmické lodi zabrzdily.
"Spíše než kosmická loď, která musí nést tyto velké výkonné pohonné jednotky, můžete mít mnohem menší užitečná zatížení," řekl.
Winglee předpokládá jednotky umístěné kolem sluneční soustavy pomocí misí, které již naplánovala NASA. Jeden by mohl být použit jako nedílná součást výzkumné mise do Jupiteru, a poté, když je mise dokončena, zůstane na oběžné dráze. Jednotky umístěné dále ve sluneční soustavě by využívaly jadernou energii k vytvoření ionizované plazmy; ti blíže ke slunci by mohli využívat elektřinu vyráběnou solárními panely.
Koncept mag-paprsku vyrostl z dřívějšího úsilí, které Winglee vedlo k vývoji systému zvaného mini-magnetosférický plazmový pohon. V tomto systému by se kolem kosmické lodi vytvořila plazmatická bublina a vyplula by na sluneční vítr. Koncept mag-paprsku odstraňuje závislost na slunečním větru a nahrazuje jej plazmovým paprskem, který lze ovládat z hlediska síly a směru.
Pokud zůstane finanční podpora konzistentní, mohl by být během pěti let možný testovací mise s paprskem. Projekt bude mezi tématy během šestého výročního zasedání institutu NASA Advanced Concepts Institute v úterý a ve středu v hotelu Grand Hyatt v Seattlu. Setkání je zdarma a přístupné veřejnosti.
Winglee uznává, že by umístění sluneční soustavy vyžadovalo počáteční investici miliard dolarů. Jakmile jsou však na svém místě, jejich zdroje energie by jim měly umožnit generovat plazmu neomezeně dlouho. Systém by nakonec snížil náklady na kosmické lodě, protože jednotlivé plavidlo by již nemuselo nést své vlastní pohonné systémy. Rychlým tempem by se rychle dostali z plazmové stanice, pak by rychle pobíhali, dokud nedosáhnou svého cíle, kde by je zpomalila jiná plazmová stanice.
"To by usnadnilo stálou lidskou přítomnost ve vesmíru," řekl Winglee. "K tomu se snažíme dostat."
Původní zdroj: University of Washington News Release
