Διαστημικοί δίσκοι - προσιτές και πολύ γρήγοροι

Επί του παρόντος, το γρηγορότερο αντικείμενο που εκτοξεύτηκε στο διάστημα από τον άνθρωπο είναι ο ανιχνευτής Voyager, ο οποίος μπόρεσε να επιταχύνει στα 17 km/s χάρη στη χρήση βαρυτικών εκτοξευτών από τον Δία, τον Κρόνο, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα. Αυτό είναι αρκετές χιλιάδες φορές πιο αργό από το φως, το οποίο χρειάζεται τέσσερα χρόνια για να φτάσει στο πλησιέστερο αστέρι στον Ήλιο.

Η παραπάνω σύγκριση δείχνει ότι όσον αφορά τις τεχνολογίες πρόωσης στα διαστημικά ταξίδια, έχουμε ακόμη πολλά να κάνουμε αν θέλουμε να πάμε οπουδήποτε πέρα ​​από τα πλησιέστερα σώματα του ηλιακού συστήματος. Και αυτά τα φαινομενικά κοντινά ταξίδια είναι σίγουρα πολύ μεγάλα. 1500 ημέρες πτήσης προς τον Άρη και πίσω, και μάλιστα με ευνοϊκή πλανητική ευθυγράμμιση, δεν ακούγονται πολλά υποσχόμενες.

Σε μεγάλα ταξίδια, εκτός από τις πολύ αδύναμες διαδρομές, υπάρχουν και άλλα προβλήματα, για παράδειγμα, με τις προμήθειες, τις επικοινωνίες και τους ενεργειακούς πόρους. Τα ηλιακά πάνελ δεν φορτίζονται όταν ο ήλιος ή άλλα αστέρια είναι μακριά. Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες λειτουργούν με πλήρη ισχύ μόνο για λίγα χρόνια.

Ποιες είναι οι δυνατότητες και οι προοπτικές για την ανάπτυξη τεχνολογίας για την αύξηση και τη μετάδοση υψηλότερων ταχυτήτων στο διαστημόπλοιό μας; Ας δούμε τις υπάρχουσες λύσεις και εκείνες που είναι θεωρητικά και επιστημονικά εφικτές, αν και ακόμα πιο πιθανές στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας.

Παρόντες: πύραυλοι χημικών και ιόντων

Επί του παρόντος, η χημική πρόωση εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε μεγάλη κλίμακα, όπως πύραυλοι υγρού υδρογόνου και οξυγόνου. Η μέγιστη ταχύτητα που μπορεί να επιτευχθεί χάρη σε αυτά είναι περίπου 10 km / s. Αν μπορούσαμε να εκμεταλλευτούμε στο έπακρο τις βαρυτικές επιδράσεις στο ηλιακό σύστημα, συμπεριλαμβανομένου του ίδιου του ήλιου, ένα πλοίο με κινητήρα χημικού πυραύλου θα μπορούσε να φτάσει ακόμη και περισσότερα από 100 km/s. Η σχετικά χαμηλότερη ταχύτητα του Voyager οφείλεται στο ότι στόχος του δεν ήταν να πετύχει τη μέγιστη ταχύτητα. Επίσης, δεν χρησιμοποίησε «μετακαύση» με κινητήρες κατά τη διάρκεια βοηθών πλανητικής βαρύτητας.

Η πρόωση ιόντων είναι μια μηχανή πυραύλων στην οποία ο παράγοντας πρόωσης είναι ιόντα που επιταχύνονται ως αποτέλεσμα ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης. Είναι περίπου δέκα φορές πιο αποτελεσματικός από τους χημικούς πυραυλοκινητήρες. Οι εργασίες για τον κινητήρα ξεκίνησαν στα μέσα του περασμένου αιώνα. Οι πρώτες εκδόσεις χρησιμοποιούσαν ατμό υδραργύρου για την κίνηση. Επί του παρόντος, το ευγενές αέριο xenon χρησιμοποιείται ευρέως.

Η ενέργεια που διώχνει το αέριο από τον κινητήρα προέρχεται από εξωτερική πηγή (ηλιακά πάνελ, αντιδραστήρας που παράγει ηλεκτρική ενέργεια). Τα άτομα του αερίου μετατρέπονται σε θετικά ιόντα. Στη συνέχεια επιταχύνονται από ένα ηλεκτρικό ή μαγνητικό πεδίο, φτάνοντας ταχύτητες έως και 36 km/s.

Η υψηλή ταχύτητα του εκτοξευόμενου παράγοντα οδηγεί σε υψηλή δύναμη ώθησης ανά μονάδα μάζας της εκτινασσόμενης ουσίας. Ωστόσο, λόγω της χαμηλής ισχύος του συστήματος τροφοδοσίας, η μάζα του εκτινασσόμενου φορέα είναι μικρή, γεγονός που μειώνει την ώθηση του πυραύλου. Ένα πλοίο εξοπλισμένο με τέτοιο κινητήρα κινείται με μικρή επιτάχυνση.

Θα βρείτε τη συνέχεια του άρθρου στο τεύχος Μαΐου του περιοδικού

VASIMR σε πλήρη ισχύ