Inżynierowie związani z NASA sprawdzają możliwości nowego typu silnika elektrycznego, który w przyszłości miałby stanowić podstawę podróży międzyplanetarnych. Nietrudno się domyślić, że jeśli już gdzieś polecimy, to zapewne na Czerwoną Planetę. Nowy napęd wykorzystuje elektromagnetyczny system plazmowy zasilany parą litu. Konstrukcja należy do rodziny silników magnetoplazmodynamicznych, znanych jako MPD.
W odróżnieniu od klasycznych rakiet chemicznych, które generują ogromny ciąg przez spalanie paliwa, nowy system działa dzięki polom magnetycznym i energii elektrycznej. Jeśli zastanawiacie się, co to daje w praktyce, to odpowiadam: znacznie niższe zużycie paliwa przy możliwości osiągania bardzo dużych prędkości.
Czytaj też: Chiny chcą prądu z kosmosu. Energetyka przyszłości, czy wstęp do filmu katastroficznego?
Podczas testów odbywających się w specjalnej komorze próżniowej NASA naukowcy odnotowali moc 120 kilowatów. To rekordowy wynik dla elektrycznych systemów napędowych testowanych w Stanach Zjednoczonych. Dla porównania, obecnie używane silniki jonowe na sondzie Psyche dysponują mocą ponad 25 razy mniejszą. Naukowcy podkreślają, że choć nowy silnik rozwija ciąg znacznie wolniej niż tradycyjne rakiety, jego największą zaletą jest możliwość nieprzerwanego przyspieszania przez bardzo długi czas.
W praktyce oznacza to, iż statek kosmiczny wyposażony w taki napęd mógłby stopniowo rozpędzać się do gigantycznych prędkości. Według szacunków przyszłe statki międzyplanetarne mogłyby osiągać nawet ponad 400 tysięcy kilometrów na godzinę. Takie osiągi mogłyby znacząco skrócić podróż na Marsa oraz ograniczyć ilość paliwa potrzebnego do realizacji całej misji.
NASA zaznacza jednak, że technologia wciąż znajduje się na bardzo wczesnym etapie rozwoju. Obecne testy były przede wszystkim próbą sprawdzenia, czy silnik jest w stanie pracować stabilnie przy ekstremalnych temperaturach i dużych obciążeniach energetycznych. Podczas eksperymentów elementy napędu rozgrzewały się do temperatur przekraczających 2800 stopni Celsjusza. Dla przyszłych załogowych lotów konieczne będzie jeszcze wielokrotne zwiększenie mocy całego systemu.
Jeśli ludzkość zdecyduje się na dotarcie do Marsa, to taka pełnoprawna misja załogowa wymagałaby napędu generującego od 2 do 4 megawatów mocy oraz zdolnego do pracy przez ponad 23 tysiące godzin. Mówimy wtedy o misji trwającej około 2,5 roku, obejmującej podróż na Marsa, pobyt astronautów na powierzchni Czerwonej Planety i lot powrotny na Ziemię.
Czytaj też: Pamiętacie Obcego? Kanadyjczycy mają humanoidalnego robota, który może latać w kosmos
Kluczową zaletą napędów elektrycznych jest ich wydajność. Według NASA systemy tego typu mogą zużywać nawet o 90 procent mniej paliwa niż klasyczne rakiety chemiczne. Mniejsza masa paliwa oznacza możliwość zabrania większej ilości sprzętu, zapasów oraz systemów podtrzymywania życia dla astronautów. To jeden z najważniejszych problemów współczesnych planów kolonizacji Marsa.
Wciąż pozostaję sceptyczny co do wizji latania na Marsa tak, jakby to był przystanek na mapie warszawskiego metra. Patrząc realnie, będzie potrzeba zapewne kilkunastu lat, aby wdrożyć tę nową technologię. Z drugiej strony, osiągnięcie rekordowej mocy potwierdziło skuteczność koncepcji i otworzyło drogę do budowy jeszcze większych oraz wydajniejszych układów napędowych, które mogą pewnego dnia zrewolucjonizować podróże międzyplanetarne.
Źródło: Jet Propulsion Laboratory
