Tur-retur Mars på 90 dager

Ny teknologi med plasmastråler kan sette fart i romfarten. Håpet er tur-retur Mars på 90 dager. Med dagens teknologi ville denne reisen tatt to og et halvt år.

Publisert

- Raske reiser til fjerne deler av solsystemet kan bli rutine med fremdrift fra plasmastråle, sier Robert Winglee fra University of Washington. Han leder en forskergruppe som er finansiert av NASA.

Ideen er å fyre en såkalt magnetisert plasmastråle med ladde partikler (ioner) på et romfartøy utstyrt med et magnetisk seil. Dermed blir selve fartøyet atskilt fra energikilden. Det kan også oppnå veldig høy fart som øker med størrelsen på plasmastrålen.

Modifisert solseil

Konseptet er en modifisert versjon av ideen om å bruke solseil hvor Solas energi i teorien kan benyttes til å reise gjennom rommet, litt som vinden dytter seilbåter over vannet.

Ifølge denne ideen reflekteres strømmen av energirike fotoner fra Sola fra gigantiske seil. Hvert foton overfører en liten mengde fremdrift til seilet, slik at det akselererer bort fra Sola.

Du kan lese mer om solseil i artikkelen Japan først til å brette ut solseil i rommet.

Testferd innen fem år?

I Winglees konsept er energikilden byttet ut med en plasmakanon. Ett av problemene med konseptet er at det også trengs en plasmakanon i den andre enden av reisen for å bremse ned romfartøyet.

"En illustrasjon som viser en plasmastasjon (nede til venstre) som sender en magnetisert stråle med ionisert plasma til et romfartøy. (Illustrasjon: John Carscadden, University of Washington)"
"En illustrasjon som viser en plasmastasjon (nede til venstre) som sender en magnetisert stråle med ionisert plasma til et romfartøy. (Illustrasjon: John Carscadden, University of Washington)"


 

- Vi prøver å komme oss til Mars og tilbake på 90 dager. Filosofien vår er at dersom det skal ta to og et halvt år, er sjansene for en vellykket ferd ganske lave, sier Winglee i en pressemelding.

Han tror en prøveferd kan bli mulig i løpet av fem år, dersom prosjektet får finansiering. Winglee ser for seg at enheter som kan sende ut plasmastråler plasseres rundt omkring i solsystemet på romferder som allerede er planlagt av NASA.

Store startkostnader

Det vil koste ganske mye - flere milliarder dollar - å plassere ut slike enheter, men så fort de er på plass, vil energikildene de benytter seg av gjøre dem i stand til å produsere plasma i det uendelige.

Enheter langt ute i solsystemet vil kunne drives av kjernekraft for å danne den ioniserte plasmaen, mens plasmakanoner som er nærmere Sola vil kunne drives med elektrisitet generert av solpaneler.

Systemet vil dermed over tid kunne redusere romfartskostnader. Romfartøyene vil også kunne oppnå høy fart veldig raskt, med et hardt plasmadytt fra en romstasjon. Deretter vil romfartøyet kunne seile av gårde til målet, hvor det må bremses ned av en annen plasmastasjon.

- Dette ville lette en permanent menneskelig tilstedeværelse i verdensrommet, sier Winglee.

11,7 kilometer i sekundet

Han tror at en dyse på 32 meter på plasmakanonen vil kunne generere en plasmastråle som er i stand til å dytte et romfartøy opp i 11,7 kilometer i sekundet.

Mars ligger gjennomsnittlig 77 millioner kilometer fra Jorda. Avstanden varierer ganske mye etter hvor planetene befinner seg i sin bane rundt Sola.

Et romfartøy med en fart på 11,7 kilometer i sekundet vil bruke mer enn 76 dager på å komme seg til Mars. Winglee og resten av forskergruppen jobber med å presse enda mer fart ut av teknologien bak plasmakanonen - for å få til en reise tur-retur på tre måneder.

Gir retning

Konseptet er som nevnt utviklet videre fra et konsept som skulle utnytte solvinden. Problemet med solvinden er at den bare går i en retning, og at det dermed vil bli vanskelig å navigere et romfartøy til Mars og tilbake.

En plasmakanon i hver ende av reisen gir fartøyet retning.

Prosjektet har kortnavnet MagBeam, og er ett av 12 forslag som denne måneden begynte å motta støtte fra NASAs Institute for Advanced Concepts. Hvert av prosjektene får 500 000 kroner til en seksmåneders studie for å godkjenne konseptet og identifisere utfordringene ved å utvikle det. Prosjektene som klarer seg gjennom denne fasen kan få opp til 2,5 millioner kroner over to år.

Ingen ny idé

Ideen om å skille romfartøyet og energikilden er ikke ny. Den skal først ha blitt utforsket i en science-fiction-novelle fra 1974 kalt Mote in God’s Eye av Larry Niven og Jerry Pournelle.

Her benyttes laserkanoner til å akselerere et lite skip med et lite seil opp til en signifikant fraksjon av lysets hastighet.

Den originale ideen om et laserbasert fremdriftssystem, hvor energikilden befinner seg på ett sted, og driver et romfartøy langt unna, krediteres imidlertid Robert L. Forward og er datert 1961.

Lenker:

NASA Institute for Advanced Concepts: Studies
R. M. Winglee: Mini-Magnetospheric Plasma Propulsion (M2P2)
University of Washington: Advanced Electric Propulsion
University of Washington: MagBeam
Robert M. Winglee: Hjemmeside
Wikipedia: Robert L. Forward
space.com: MagBeam Propulsion: To Mars and Back In 90 Days
ScienceDaily: New Propulsion Concept Could Make 90-day Mars Round Trip Possible
BBC: Plasma beam for 90-day Mars visit
New Scientist: Magnetic beams could power swifter spacecraft