Utazás a Marsra rekordidő alatt

Új rakétahajtóművet fejlesztenek a washington egyetemen, amely drámaian lerövidítheti a Mars-utazás időtartamát, sőt kulcsfontosságú lépés lehet ahhoz, hogy az emberiség megvesse lábát a Naprendszer távoli vidékein is.

Az űrkutatásban jelenleg alkalmazott rakétameghajtás már több mint ötven éves technológián alapul. A kémiai hajtóművek mellett csupán az utóbbi időszakban jelentek meg alternatív meghajtási lehetőségek, mint például az ionhajtómű (részletesen lásd egy másik cikkünkben), ám a vezető szerep még mindig az űrkorszakot megnyitó szilárd és folyékony üzemanyagú rakétáké. Az eddig jól bevált technológiának azonban nagy hátránya van: nem elég gyors a bolygóközi tér átszeléséhez.

A jelenleg tervezés alatt álló Mars-expedíció legrövidebb időtartama két és fél év, amelyből csupán egy év lenne az operatív munka, az utazás időtartama optimális esetben is egy-másfél év oda-vissza. Ennyi időt még senki sem töltött el a világűrben, ráadásul a vörös bolygó ahhoz is túl messze van, hogy baj esetén a földi irányítóközpontból azonnali segítséget tudjanak nyújtani a szakemberek.

A NASA nemrégiben pályázatot hirdetett alternatív rakétameghajtási technológiák kifejlesztésére. A beérkezett ötletek közül tizenkettőt választottak ki. Az elkövetkezendő hat hónap során azt mérik fel, kivitelezhető-e egyáltalán a technológia kifejlesztése. Azokat az elképzeléseket, amelyek a féléves előkészítő szakasz után megvalósíthatónak tűnnek, további két évig támogatja a NASA.

Az egyik lehetséges befutó a washington egyetem kutatócsoportja, ahol egy plazmavitorláson dolgoznak. Elképzelésük szerint egy világűrbe telepített űrállomás ionizált részecskenyalábot bocsátana ki, amely az űrhajóra telepített "vevővel" lépne kölcsönhatásba. Mintha egy tengeren úszó vitorlás vásznaiba kapna bele a szél: a fellépő elektromágneses erők révén a plazmasugár a Naprendszer távoli vidékeire röpítheti az űrhajót.

A kutatást vezető professzor, Robert Winglee becslései szerint egy 32 méter átmérőjű állomás akár 11,7 kilométeres másodpercenkénti sebességre is képes lenne felgyorsítani egy űrhajót, ami azt jelentené, hogy egy óra alatt 40 000 kilométert tenne meg, azaz a Föld-Hold távolság több mint egytizedét. Ilyen gyorsasággal 76 nap alatt jutna el a Marsra, ám a kutatók szerint ennél nagyobb sebesség is elérhető, amelynek segítségével akár három hónap alatt megtehető lenne a Mars-Föld távolság, oda-vissza. A felgyorsult űrhajót egy a Mars közelébe telepített másik plazmasugár-forrás lassítaná le.

Winglee szerint az elektromágneses kölcsönhatással működő plazmameghajtású űrjárművek hamarosan a Naprendszer távoli vidékeire is eljuttathatják majd az emberiséget. Ahhoz, hogy az egész Naprendszert bejárhassuk, a bolygórendszer több pontjára kellene ilyen állomásokat telepíteni. A szakemberek szerint ez nem jelent akadályt, hiszen a NASA több űrszondát is indít különböző bolygókhoz, amelyek magukkal vihetnék a plazmasugár-forrásokat. Így például a Jupiter közelébe érve csupán kiraknák terhüket, majd zavartalanul folytathatnák kutatómunkájukat.

Ezek az állomások a Naprendszer belső vidékein a napsugárzás energiáját csapolnák meg az ioncsóva előállítására, az óriásbolygók távoli vidékein azonban nukleáris energiát használnának. Winglee és munkatársai szerint a technológia akár öt éven belül rendelkezésünkre állhat, igaz, hogy az ilyen állomások telepítése több milliárd dollár befektetést igényelne.

Az elektromágneses kölcsönhatáson alapuló plazmasugár ötlete nem most merült fel először: ugyanez a kutatócsoport dolgozott már egy hasonló plazmameghajtáson. Ezen elképzelés szerint egy plazmabuborékot generálnának az űrhajó köré, amelyet a napszél részecskéi hajtanának előre, elektromágneses kölcsönhatásba lépve a plazmabuborékkal. A jelenlegi fejlesztés csupán annyiban különbözik ettől, hogy a napszél hatását egy erőteljes, meghatározott irányba kibocsátott ionsugárral helyettesítik, amely lehetővé teszi a pontosabb és megbízhatóbb irányítást.

Csengeri Timea