Ρώσοι επιστήμονες έχουν αναπτύξει ένα καινοτόμο σύστημα πρόωσης πλάσματος, το οποίο υπόσχεται να επαναστατήσει τα διαστημικά ταξίδια, μειώνοντας τον χρόνο για μια αποστολή στον Άρη από μήνες σε μόλις 30 ημέρες.
Ο νέος κινητήρας λειτουργεί με ηλεκτρομαγνητικά πεδία για την επιτάχυνση φορτισμένων ιόντων υδρογόνου σε εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες, προσφέροντας συνεχή ώθηση κατά τη διάρκεια του ταξιδιού.
Παρόλο που η τεχνολογία είναι ακόμη σε πρώιμο στάδιο και απαιτεί περαιτέρω δοκιμές και ενδεχομένως πυρηνική ενέργεια για τη λειτουργία της, οι προοπτικές της είναι εντυπωσιακές, με στόχο την ολοκλήρωση ενός μοντέλου έτοιμου για πτήση έως το 2030.
Πιο αναλυτικά
Ρώσοι επιστήμονες κάνουν ένα τολμηρό άλμα στην εξερεύνηση του διαστήματος με την ανάπτυξη ενός επαναστατικού συστήματος πρόωσης πλάσματος που θα μπορούσε να συντομεύσει δραστικά το ταξίδι προς τον Άρη. Αυτός ο νέος κινητήρας υπόσχεται να μειώσει τον χρόνο ταξιδιού από μερικούς μήνες σε μόλις 30 ημέρες , προσφέροντας μια σημαντική ανακάλυψη για τα διαπλανητικά ταξίδια.
Μια Νέα Προσέγγιση στην Διαστημική Πρόωση
Ο κινητήρας πλάσματος, που αναπτύχθηκε από επιστήμονες στο Ινστιτούτο Troitsk της Rosatom , διαφέρει θεμελιωδώς από τους παραδοσιακούς χημικούς πυραύλους. Αντί να βασίζεται στην καύση για την παραγωγή ώθησης, ο κινητήρας χρησιμοποιεί ηλεκτρομαγνητικά πεδία για να επιταχύνει φορτισμένα ιόντα υδρογόνου σε ταχύτητες 100 km/s (360.000 km/h).
Συγκριτικά, οι συμβατικοί χημικοί πύραυλοι μπορούν να επιτύχουν ταχύτητες μόνο περίπου 4,5 χλμ./δευτ . Αυτή η άνευ προηγουμένου επιτάχυνση επιτρέπει πιο αποτελεσματική και συνεπή πρόωση, επιτρέποντας στα διαστημόπλοια να επιταχύνουν σταθερά σε μεγάλες αποστάσεις.
Σε αντίθεση με τους παραδοσιακούς πυραύλους, οι οποίοι βιώνουν μια έκρηξη ταχύτητας πριν από την ελεύθερη κίνηση, η συνεχής ώθηση του κινητήρα πλάσματος θα μπορούσε να διατηρήσει ένα διαστημόπλοιο να κερδίζει σταθερά ταχύτητα καθ’ όλη τη διάρκεια του ταξιδιού του.
Το αποτέλεσμα θα ήταν ένα ταχύτερο και ασφαλέστερο ταξίδι στον Άρη , με τον κινητήρα να μειώνει ενδεχομένως τον χρόνο παραμονής στο διάστημα και να ελαχιστοποιεί την έκθεση των αστροναυτών σε επιβλαβή ακτινοβολία .
Σε εξέλιξη δοκιμές για το πρωτότυπο
Ενώ αυτή η τεχνολογία βρίσκεται ακόμη στα αρχικά της στάδια, έχει ήδη κατασκευαστεί ένα λειτουργικό πρωτότυπο. Αυτό το πρωτότυπο υποβάλλεται σε δοκιμές σε θάλαμο κενού που προσομοιώνει τις συνθήκες του διαστήματος.
Η πειραματική διάταξη έχει πλάτος 4 μέτρα και μήκος 14 μέτρα, σχεδιασμένη για να αναπαράγει το σκληρό κενό του διαστήματος και να αξιολογεί τις δυνατότητες του κινητήρα. Λειτουργώντας σε παλμική-περιοδική λειτουργία , ο κινητήρας παράγει 300 kW ισχύος, με διάρκεια ζωής 2.400 ωρών — αρκετή για ένα ταξίδι μετ’ επιστροφής στον Άρη.
Μόλις τεθεί σε λειτουργία, η μηχανή πλάσματος δεν θα αντικαταστήσει πλήρως τους παραδοσιακούς χημικούς πυραύλους. Αντίθετα, θα χρησιμοποιείται μόλις τα διαστημόπλοια φτάσουν σε τροχιά, παρέχοντας συνεχή ώθηση για διαπλανητικά ταξίδια.
Επιπλέον, ο κινητήρας θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως διαστημικό ρυμουλκό , μεταφέροντας φορτίο μεταξύ πλανητικών τροχιών ταχύτερα από ό,τι επιτρέπουν οι τρέχουσες μέθοδοι.
Υδρογόνο ως βασικό προωθητικό
Μία από τις βασικές καινοτομίες πίσω από αυτό το σύστημα πρόωσης είναι η χρήση υδρογόνου ως κύριο προωθητικό. Το υδρογόνο είναι το ελαφρύτερο στοιχείο στο σύμπαν, γεγονός που το καθιστά εξαιρετικά αποτελεσματικό για την επιτάχυνση σωματιδίων σε ακραίες ταχύτητες.
Παράγει επίσης χαμηλότερη θερμότητα σε σύγκριση με άλλες μορφές πρόωσης με πλάσμα, μειώνοντας τη φθορά στα εξαρτήματα του κινητήρα και βελτιώνοντας την απόδοση. Η αφθονία του στο διάστημα ενισχύει περαιτέρω την ελκυστικότητά του, καθώς το υδρογόνο θα μπορούσε ενδεχομένως να συλλεχθεί στο διάστημα, εξασφαλίζοντας μια βιώσιμη πηγή καυσίμου για μελλοντικές αποστολές.
Το μέλλον των διαστημικών ταξιδιών
Ενώ η τεχνολογία κινητήρων πλάσματος παρουσιάζει τεράστιες δυνατότητες, παραμένουν αρκετά εμπόδια. Η απόδοση του κινητήρα δεν έχει ακόμη επαληθευτεί ανεξάρτητα και παραμένουν ερωτήματα σχετικά με το πώς η τεχνολογία θα ενσωματωθεί με τα υπάρχοντα διαστημόπλοια.
Επιπλέον, ο κινητήρας πιθανότατα θα απαιτεί μια πυρηνική πηγή ενέργειας για να λειτουργήσει αποτελεσματικά, προσθέτοντας πολυπλοκότητα στο σχεδιασμό και την ανάπτυξή του. Παρ ‘όλα αυτά, η τεχνολογία θα μπορούσε να αποτελέσει μια πρωτοποριακή εξέλιξη στα διαστημικά ταξίδια.
Με σχέδια για ένα μοντέλο έτοιμο για πτήση έως το 2030 , οι Ρώσοι επιστήμονες διευρύνουν τα όρια του τι είναι δυνατό στην εξερεύνηση του βαθέος διαστήματος. Εάν στεφθεί με επιτυχία, αυτός ο κινητήρας θα μπορούσε να αλλάξει σημαντικά το τοπίο της εξερεύνησης του διαστήματος, καθιστώντας τις αποστολές στον Άρη ταχύτερες, ασφαλέστερες και πιο αποτελεσματικές από ποτέ.
