Koristeći tradicionalne kemijske rakete, putovanje na Mars - najbrže - traje 6 mjeseci. Raketna kompanija Ad Astra testirala je raketu plazme zvanu VASIMR VX-200 motor, koja se kretala sa 201 kilovatom u vakuumskoj komori, prvi put prelazeći oznaku od 200 kilovata. "To je trenutno najmoćnija raketa na plazmi na svijetu", kaže Franklin Chang-Diaz, bivši astronaut NASA-e i izvršni direktor Ad Astre. Tvrtka je također potpisala sporazum s NASA-om o ispitivanju 200-kilovatnog VASIMR motora na Međunarodnoj svemirskoj stanici 2013. godine.
Testovi na ISS-u omogućili bi periodično pojačavanje svemirske stanice koja se postupno smanjuje zbog visine atmosfere. Pojačanja ISS-a trenutno pružaju svemirske letjelice sa konvencionalnim potisnicima, koji godišnje troše oko 7,5 tona pogonskog goriva. Smanjivanjem ove količine na 0,3 tone, Chang-Diaz procjenjuje da bi VASIMR mogao NASA-i uštedjeti milijune dolara godišnje.
Prošli tjedan test bio je prvi put da je maleni prototip tvrtke raketnog motora VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) demonstriran u punoj snazi.
Plazma ili ioni motori koriste radio valove za zagrijavanje plinova poput vodika, argona i neona, stvarajući vruću plazmu. Magnetska polja tjeraju napunjenu plazmu sa stražnje strane motora stvarajući potisak u suprotnom smjeru.
Oni pružaju puno manje potiska u danom trenutku nego kemijske rakete, što znači da se ne mogu samostalno osloboditi Zemljine gravitacije. Osim toga, ionski motori rade samo u vakuumu. Ali jednom u svemiru mogu godinama kontinuirano gurati, poput vjetra koji gura jedrilicu, postepeno ubrzavajući dok se vozilo ne kreće brže od kemijskih raketa. Oni proizvode samo kilogram potiska, ali u prostoru koji je dovoljan za premještanje 2 tone tereta.
Zbog velike brzine koja je moguća, potrebno je manje goriva nego u uobičajenim motorima.
Trenutno svemirska letjelica Dawn, na putu ka asteroidima Ceres i Vesta, koristi ionski pogon, koji će joj omogućiti da orbitira oko Veste, a zatim napusti i krene prema Ceresu. To nije moguće s konvencionalnim raketama. Uz to, motori u svemirskim ionima imaju brzinu deset puta veću od brzine kemijskih raketa.
Potisak rakete mjeri se u Newtonima (1 Newton je oko 1/4 funte). Specifični impuls je način za opisivanje učinkovitosti raketnih motora, a mjeri se u vremenu (sekundi). Predstavlja impuls (promjena momenta) po jedinici pogonskog goriva. Što je veći specifični impuls, potrebno je manje pogonskog goriva da bi se dobila današnja količina.
Daunovi motori imaju specifičan impuls od 3100 sekundi i potisak od 90 mNewtona. Kemijska raketa na svemirskom brodu mogla bi imati potisak do 500 Newtona, a specifičan impuls manji od 1000 sekundi.
VASIMR ima 4 njuta potiska (0,9 funti) sa specifičnim impulsom od oko 6 000 sekundi.
VASIMR ima dvije dodatne važne osobine koje ga razlikuju od ostalih pogonskih sustava u plazmi. Ima mogućnost promjene parametara ispušnih plinova (potiska i specifičnog impulsa) kako bi se optimalno uskladili sa zahtjevima misije. To rezultira najkraćim vremenom putovanja s najvećim korisnim opterećenjem za dano opterećenje goriva.
Pored toga, VASIMR nema fizičke elektrode u kontaktu s plazmom, što produžava životni vijek motora i omogućava veću gustoću snage nego u drugim izvedbama.
Da biste putovali na Mars za 39 dana, morat će se 10-do-20-megavatskim VASIMR-ovim motorima spojiti s nuklearnom snagom kako bi se dramatično skratilo vrijeme ljudskog tranzita između planeta. Što je putovanje kraće, manje vremena bi astronauti bili izloženi svemirskom zračenju i mikrogravitacijskom okruženju, a obje su značajne prepreke za Mars misije.
Motor bi radio neprekidno pucajući tijekom prve polovice leta kako bi ubrzao, a zatim se okrenuo da deaktivira svemirski brod za drugu polovicu. Pored toga, VASIMR bi mogao dopustiti prekid na Zemlji ako se problemi razvijaju u ranim fazama misije, mogućnost koja nije dostupna uobičajenim motorima.
VASIMR se također može prilagoditi tako da nosi velike opterećenja robotskih misija i pokreće teretne misije s vrlo velikim masnim udjelom korisnog opterećenja. Vrijeme putovanja i masa opterećenja glavna su ograničenja konvencionalnih i nuklearnih toplotnih raketa zbog inherentno niskog specifičnog impulsa.
Chang-Diaz radi na razvoju koncepta VASIMR od 1979., prije nego je 2005. osnovao Ad Astru kako bi dodatno razvio projekt.
Izvor: PhysOrg
