Et selskap etablert av tidligere NASA-astronaut Franklin Chang-Diaz har utviklet en rakettmotor som bruker elektrisk kraft og magnetfelt til å skape en superhet plasmastråle bak motoren.

Strømmen av plasma skaper en jevn og effektiv fremdrift som bruker lite drivstoff og som bygger opp fart over tid, skriver Space.com.

Denne raketteknologien kan drastisk kutte ned tiden det tar å sende astronauter til Mars. Istedenfor å bruke et halvt år, kan et romskip nå den røde planeten på litt over en måned.

Viktig for helsen

– Fra et medisinsk og psykologisk synspunkt er det viktig for en bemannet ferd til Mars å kunne kutte ned reisetiden, sier Erik Tandberg, sivilingeniør og romfartsekspert ved Norsk Romsenter.

Når Mars og jorda står gunstig i forhold til hverandre vil et romskip med dagens teknologi bruke 180 til 200 dager én vei. Deretter må astronautene vente i omlag 500 dager før planetene er i en gunstig posisjon for tilbakereise. Alt i alt vil de bruke rundt 900 dager tur-retur Mars.

– Derfor er det et sterkt ønske om å korte ned på reisetiden, men da trenger man et nytt fremdriftssystem som kan øke hastigheten, forteller Tandberg.

Noen satellitter og sonder bruker allerede elektrisk kraft i ionemotorer som skaper skyvkraft basert på gass som drivstoff. På samme måte bruker ingeniørene i Ad Astra, selskapet til Chang-Diaz, ioniserte gasser som xenon eller hydrogen til å skape den superhete plasmaen som brukes til fremdrift.

Elektromagnetiske bølger

Motoren, kalt VASIMR, har også fordelen av å benytte seg av elektromagnetiske bølger til å skape og gi energi til plasmaen, istedenfor fysiske elektroder som blir slitt ned når de kommer i kontakt med så varm plasma.

Det betyr at motoren blir mer pålitelig over tid og tillater meget tette plasmastrømmer som vil gi ekstra skyvkraft.

VASIMR kan også tilpasse skyvkraften for å skyte fart eller bremse ned. Den har til og med en slags etterbrenner som gir ekstra fartsøkning en kort stund.

Radioenergi

Selv den mest effektive rakettmotor trenger en energikilde. VASIMR kan bruke gass som drivstoff, men den trenger også en elektrisk energikilde som kan ionisere gassen for å lage plasma.

– Radioenergi omdanner gass til plasma, mens sterke magnetiske felter former strålen og øker hastigheten voldsomt, sier Tandberg.

En studie har vist at et romfartøy med en VASIMR-motor kan nå Mars på 40 dager hvis den hadde en kraftkilde på 200 megawatt. Det er 1000 ganger mer enn dagens prototyp har.

Ad Astra anser kjernekraft som den mest sannsynlige kraftkilden for en slik VASIMR-motor. Men en reaktor som kan gjøre noe sånt eksisterer foreløpig bare på papiret. Ad Astra kan derimot få hjelp av det sterkt kritiserte budsjettet til president Barack Obama.

I NASAs femårige budsjett er det avsatt mer enn tre milliarder dollar til utvikling av blant annet raketteknologi og innovasjonsprosjekter.

Testes på romstasjonen

Dagens VASIMR-prototype heter VX 200. En ny utgave, VF 200 skal prøves ut på den Internasjonale romstasjonen i 2013.

Siden romstasjonen hele tiden taper høyde, skal den nye motoren gjøre det som blant annet romfergene til nå har gjort: Løfte romstasjonen tilbake i riktig bane.

VASIMR-konseptet kan også bli brukt til ubemannede romfartøyer i fremtiden. Motoren kan for eksempel bli plassert på transportfartøyer som skal til månen.

– Dette er den mest lovende av de elektriske rakettmotortypene hittil, og har muligheten til å bli et fremtidig fremdriftssystem i rommet, forteller Tandberg.