Cakera ruang - berpatutan dan sangat pantas
Pada masa ini, objek terpantas yang dilancarkan ke angkasa oleh manusia ialah probe Voyager, yang mampu memecut hingga 17 km/s berkat penggunaan pelancar graviti Musytari, Zuhal, Uranus dan Neptun. Ini adalah beberapa ribu kali lebih perlahan daripada cahaya, yang mengambil masa empat tahun untuk mencapai bintang yang paling hampir dengan Matahari.
Perbandingan di atas menunjukkan bahawa apabila ia datang kepada teknologi pendorong dalam perjalanan angkasa, kita masih mempunyai banyak perkara yang perlu dilakukan jika kita ingin pergi ke suatu tempat di luar badan terdekat sistem suria. Dan perjalanan yang kelihatan dekat ini pastinya terlalu lama. 1500 hari penerbangan ke Marikh dan kembali, dan walaupun dengan penjajaran planet yang menggalakkan, kedengarannya tidak begitu menggalakkan.
Dalam perjalanan jauh, sebagai tambahan kepada pemanduan yang terlalu lemah, terdapat masalah lain, contohnya, dengan bekalan, komunikasi, sumber tenaga. Panel solar tidak mengecas apabila matahari atau bintang lain berada jauh. Reaktor nuklear beroperasi pada kapasiti penuh untuk beberapa tahun sahaja.
Apakah kemungkinan dan prospek pembangunan teknologi untuk meningkatkan dan menyampaikan kelajuan yang lebih tinggi kepada kapal angkasa kita? Mari kita lihat penyelesaian yang sedia ada dan penyelesaian yang mungkin secara teori dan saintifik, walaupun masih lebih kepada fantasi.
Sekarang: roket kimia dan ion
Pada masa ini, pendorongan kimia masih digunakan secara besar-besaran, seperti roket hidrogen cecair dan oksigen. Kelajuan maksimum yang boleh dicapai terima kasih kepada mereka adalah kira-kira 10 km / s. Jika kita dapat memanfaatkan sepenuhnya kesan graviti dalam sistem suria, termasuk matahari itu sendiri, sebuah kapal dengan enjin roket kimia boleh mencapai lebih daripada 100 km/s. Kelajuan Voyager yang agak rendah adalah disebabkan oleh fakta bahawa matlamatnya bukan untuk mencapai kelajuan maksimum. Dia juga tidak menggunakan "afterburner" dengan enjin semasa pembantu graviti planet.
Pendorong ion ialah enjin roket di mana ion dipercepatkan akibat interaksi elektromagnet adalah faktor pembawa. Ia adalah kira-kira sepuluh kali lebih cekap daripada enjin roket kimia. Kerja pada enjin bermula pada pertengahan abad yang lalu. Dalam versi pertama, wap merkuri digunakan untuk pemacu. Xenon gas mulia kini digunakan secara meluas.
Tenaga yang mengeluarkan gas daripada enjin datang daripada sumber luaran (panel solar, reaktor yang menjana elektrik). Atom gas bertukar menjadi ion positif. Kemudian mereka memecut di bawah pengaruh medan elektrik atau magnet, mencapai kelajuan sehingga 36 km / s.
Kelajuan tinggi faktor yang dikeluarkan membawa kepada daya tujahan yang tinggi bagi setiap unit jisim bahan yang dikeluarkan. Walau bagaimanapun, disebabkan kuasa rendah sistem bekalan, jisim pembawa yang dikeluarkan adalah kecil, yang mengurangkan tujahan roket. Sebuah kapal yang dilengkapi dengan enjin sedemikian bergerak dengan pecutan sedikit.
Anda akan dapati kesinambungan artikel tersebut dalam majalah edisi Mei
VASIMR dengan kuasa penuh
