ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΟΝ ΆΡΗ ΣΕ 39 ΗΜΕΡΕΣ

Όλο και περισσότερο διογκώνεται το...λαϊκό αίτημα για την αποστολή αστροναυτών στον Άρη, όμως ένα ταξίδι διάρκειας έξι μηνών (και άλλων τόσων για την επιστροφή), με τη σημερινή πυραυλική τεχνολογία, ασφαλώς δεν θα είναι εύκολη υπόθεση. Τα πράγματα όμως θα διευκολυνθούν τρομερά, αν καταστεί εφικτή η υλοποίηση μιας νέας τεχνολογίας, που ξεκίνησε να δοκιμάζεται και η οποία μπορεί, χάρη στη νέα πανίσχυρη μηχανή ιόντων που βρίσκεται στα σκαριά, να συντομεύσει το ταξίδι σε μόλις 39 μέρες!...

Οι παραδοσιακές μηχανές των πυραύλων καίνε χημικά καύσιμα και τα περισσότερα από αυτά καταναλώνονται κατά την αρχική φάση της απογείωσης.

Από την άλλη, οι μηχανές ιόντων επιταχύνουν ηλεκτρικά φορτισμένα άτομα ή ιόντα, μέσω ενός ηλεκτρικού πεδίου, με τον τρόπο αυτό ωθώντας τον πύραυλο προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Σε κάθε δεδομένη στιγμή, οι μηχανές ιόντων παράγουν πολύ λιγότερη ωστική ισχύ σε σχέση με τους συμβατικούς χημικούς πυραύλους, πράγμα που σημαίνει ότι δεν μπορούν μόνες τους να διασπάσουν τη βαρυτική έλξη της Γης κατά την αρχική φάση του ταξιδιού. Όμως, από τη στιγμή που θα βρεθούν στο διάστημα, μπορούν να επιταχύνουν βαθμιαία μέχρι που να ξεπεράσουν κατά πολύ σε ταχύτητα τους χημικούς πυραύλους.

Αρκετές διαστημικές αποστολές έχουν ήδη χρησιμοποιήσει μηχανές ιόντων, όπως το διαστημικό σκάφος «Αυγή» της ΝΑSA, που βρίσκεται καθ’ οδόν προς τους αστεροειδείς Vesta και Ceres, και το ιαπωνικό σκάφος «Χαγιαμπούσα» που συναντήθηκε με τον αστεροειδή «Ιτοκάβα» το 2005.

Όμως η σχεδιαζόμενη νέας γενιάς μηχανή ιόντων VASΙMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) θα έχει πολύ μεγαλύτερη ισχύ από τις προηγούμενες, επειδή χρησιμοποιεί μια γεννήτρια ραδιοσυχνοτήτων, παρόμοια με τους μεταδότες των ραδιο-εκπομπών, προκειμένου να θερμάνει τα φορτισμένα σωματίδια ή πλάσμα.

Η καινοτομική μηχανή αναπτύσσεται από την αμερικανική εταιρία Ad Astra, με έδρα το Τέξας, που ιδρύθηκε το 2005 από τον φυσικό πλάσματος και πρώην αστροναύτη του διαστημικού λεωφορείου Φράνκλιν Τσανγκ-Ντιάζ.

Η γεννήτρια ραδιοσυχνοτήτων θερμαίνει ένα αέριο ατόμων του χημικού στοιχείου αργόν, ώσπου τα ηλεκτρόνια «βράζουν» δημιουργώντας πλάσμα. Το πρώτο αυτό στάδιο δοκιμάστηκε στις αρχές Ιουλίου.

Σε επόμενο στάδιο, για να βελτιωθεί η αποδοτικότητα της μηχανής, τα ιόντα θερμαίνονται σε θερμοκρασία περίπου ενός εκατομμυρίου βαθμών, συγκρίσιμη με αυτήν του ήλιου.

Αυτό επιτυγχάνεται με την αξιοποίηση του γεγονότος ότι σε ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο, όπως αυτό που παράγεται από υπεραγώγιμους μαγνήτες στην μηχανή, τα ιόντα περιστρέφονται σε μια σταθερή συχνότητα.

Η γεννήτρια συχνοτήτων συντονίζεται στν ίδια συχνότητα, παρέχοντας πρόσθετη ενέργεια στα ιόντα. Στη συνέχεια, τα ισχυρά μαγνητικά πεδία στέλνουν το πλάσμα των ιόντων να εξέλθει από το πίσω μέρος του πυραύλου, ωθώντας τον προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Η μηχανή VASΙMR μπορεί να αναπτύξει 100πλάσια ισχύ σε σχέση με άλλους κινητήρες ιόντων, που απλώς επιταχύνουν το πλάσμα τους στέλνοντάς το μέσω μιας σειράς μεταλλικών πλεγμάτων με διαφορετική ηλεκτρική τάση.

Στην τεχνολογία αυτή, τα ιόντα που συγκρούονται με το πλέγμα, τείνουν να το διαβρώνουν, περιορίζοντας έτσι την ισχύ και τη διάρκεια ζωής του πυραύλου.

O VASΙMR παρακάμπτει αυτό το πρόβλημα, καθώς η γεννήτρια ραδιοσυχνοτήτων δεν έρχεται ποτέ σε επαφή με τα ιόντα. «Είναι η πιο ισχυρή πηγή υπεραγώγιμου πλάσματος που έχει ποτέ δημιουργηθεί», δήλωσε ο υπεύθυνος ερευνών της Ad Astra.

Προ ημερών η εταιρία ξεκίνησε δοκιμές πάνω στο δεύτερο στάδιο λειτουργίας της μηχανής, την υπερθέρμανση του πλάσματος. Η Ad Astra και η NASA, σύμφωνα με το New Scientist, έχουν συμφωνήσει να κάνουν δοκιμαστική πυροδότηση του πυραύλου στο διάστημα, το 2012 ή 2013, αφού πρώτα τον προσδέσουν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.

Στο μέλλον, ο VASMIR θα μπορούσε να παρέχει τις περιοδικές «σπρωξιές» που χρειάζεται ο Σταθμός για να διατηρείται στην σωστή τροχιά γύρω απο τη Γη. Κάτι ανάλογο θα μπορούσε να το κάνει και με δορυφόρους που ξεφεύγουν από την προκαθορισμένη πορεία τους.

Ο VASIMR θα μπορούσε επίσης να μεταφέρει εμπορεύματα σε μια σεληνιακή βάση και πίσω στη Γη, καθώς επίσης να στέλνει σκάφη σε εν δυνάμει επικίνδυνους αστερεοειδείς για να τους εκτρέπει πριν κτυπήσουν τον πλανήτη μας.

Όμως, πάνω από όλα, η νέα μηχανή ιόντων μπορεί να αποβεί πολύτιμη για το μακρινό ταξίδι προς τον Άρη. Για να κάνει πάντως το ταξίδι σε μόνο 39 μέρες –που θεωρητικά θα μπορούσε- πρέπει να τροφοδοτείται με μια πηγή ενέργειας 1.000 φορές πιο ισχυρή από τις ακτίνες του ήλιου. Για το σκοπό αυτό, η VASIMR χρειάζεται έναν πυρηνικό αντιδραστήρα πάνω στο διαστημικό σκάφος.

Η ΕΣΣΔ δοκίμασε την πυρηνική τεχνολογία στο διάστημα στις δεκαετίες του ΄70 και του ΄80, όμως έκτοτε δεν έχει χρησιμοποιηθεί ξανά. Η ανάπτυξη μιας τέτοιας πυρηνικής VASIMR θα πάρει αρκετά χρόνια, αλλά είναι εφικτή.

Ο νέος επικεφαλής της NASA Τσαρλς Μπόλντεν ήδη ανακοίνωσε ότι θα ενισχύσει την ανάπτυξη μιας ισχυρότερης μηχανής VASIMR, ώστε να βοηθήσει στην υλοποίηση του αμερικανικού διαστημικού προγράμματος, μετά την προγραμματισμένη απόσυρση των διαστημικών λεωφορείων το 2010. Πηγή: http://www.enet.gr