Space diskar - á viðráðanlegu verði og mjög hratt
Í augnablikinu er hraðskreiðasta fyrirbærið í geimnum, Voyager rannsakandi, sem gat hraðað upp í 17 km/s með því að nota þyngdarafl skotvélar frá Júpíter, Satúrnusi, Úranusi og Neptúnusi. Þetta er nokkur þúsund sinnum hægara en ljósið, sem tekur fjögur ár að ná stjörnunni næst sólu.
Ofangreindur samanburður sýnir að þegar kemur að knúningstækni í geimferðum eigum við enn mikið eftir ef við viljum fara eitthvað út fyrir næstu líkama sólkerfisins. Og þessar að því er virðist nánu ferðir eru örugglega of langar. 1500 daga flug til Mars og til baka, og jafnvel með hagstæða plánetustöðu, hljómar ekki mjög uppörvandi.
Á löngum ferðum, auk of veikra drifna, eru önnur vandamál, til dæmis með vistir, fjarskipti, orkuauðlindir. Sólarrafhlöður hlaðast ekki þegar sólin eða aðrar stjörnur eru langt í burtu. Kjarnakljúfar starfa af fullum krafti í aðeins nokkur ár.
Hverjir eru möguleikar og horfur fyrir þróun tækni til að auka og koma meiri hraða í geimfar okkar? Við skulum skoða þær lausnir sem þegar eru tiltækar og þær sem eru fræðilega og vísindalega mögulegar, þó enn frekar ímyndunarafl.
Til staðar: efna- og jónaflaugar
Eins og er er efnadrifið enn notað í stórum stíl, svo sem fljótandi vetni og súrefniseldflaugar. Hámarkshraði sem hægt er að ná þökk sé þeim er um það bil 10 km/s. Ef við gætum nýtt þyngdaraflsáhrifin í sólkerfinu, þar með talið sólinni sjálfri, gæti skip með efnaeldflaugavél náð jafnvel meira en 100 km/s. Tiltölulega minni hraði Voyager stafar af því að markmið hans var ekki að ná hámarkshraða. Hann notaði heldur ekki „afterburner“ með hreyflum meðan á þyngdarafl aðstoðarmanna á plánetu stóð.
Ion thrusters eru eldflaugahreyflar þar sem jónirnar sem hraðast vegna rafsegulsamskipta eru burðarþátturinn. Hann er um það bil tíu sinnum skilvirkari en efnaeldflaugahreyflar. Vinna við vélina hófst um miðja síðustu öld. Í fyrstu útgáfunum var kvikasilfursgufa notuð fyrir drifið. Eðalgasið xenon er mikið notað um þessar mundir.
Orkan sem gefur frá sér gas frá vélinni kemur frá utanaðkomandi uppsprettu (sólarplötur, kjarnaofni sem framleiðir rafmagn). Gasatóm breytast í jákvæðar jónir. Síðan hraða þeir undir áhrifum raf- eða segulsviðs og ná allt að 36 km/s hraða.
Mikill hraði útkastaðans leiðir til mikils þrýstikrafts á hverja massaeiningu efnisins sem kastað er út. Hins vegar, vegna lítils afls aðveitukerfisins, er massi útkastaðs burðarefnis lítill, sem dregur úr þrýstingi eldflaugarinnar. Skip sem búið er slíkri vél hreyfist með smá hröðun.
Þú finnur framhald greinarinnar í maíhefti blaðsins
VASIMR á fullu afli
