K Marsu nás dostane rekordne rýchlo. Nový pohon NASA potrebuje vlastnú elektráreň

Predstava letu k Marsu, ktorý začína bežnou rýchlosťou dnešných sond a po niekoľkých dňoch sa zmení na extrémne rýchlu jazdu naprieč Slnečnou sústavou, už nemusí patriť len do sci-fi, upozorňuje UniverseToday.

Inžinieri z NASA totiž posúvajú elektrický pohon na úplne novú úroveň a najnovšie testy naznačujú, že práve táto technológia môže zásadne zmeniť spôsob, akým sa ľudia dostanú na Mars.

K Marsu nás dostane oveľa rýchlejšie

Kľúčom k tejto zmene je experimentálny elektrický pohon využívajúci lítiovú plazmu. Na rozdiel od chemických rakiet, ktoré poskytujú obrovský, ale krátkodobý ťah, elektrické motory pracujú kontinuálne a postupne zrýchľujú loď na extrémne rýchlosti.

Prvé minúty letu preto pôsobia takmer paradoxne, keďže sa takáto kozmická loď pohybuje prekvapivo pomaly. Lenže práve nepretržité zrýchľovanie spôsobí, že po niekoľkých dňoch sa rýchlosť vyšplhá na stovky tisíc kilometrov za hodinu.

Najnovší test dosiahol výkon 120 kilowattov, čo predstavuje rekord v rámci Spojených štátov. Pre porovnanie, sonda Psyche spacecraft, ktorá momentálne smeruje k asteroidu 16 Psyche, používa doteraz najvýkonnejšie elektrické motory v praxi, no ich výkon je približne 25-krát nižší.

Psyche sa pohybuje rýchlosťou okolo 135 000 km/h a ku koncu svojej cesty sa má dostať až na približne 200 000 km/h. Nový systém však naznačuje, že hranice sa budú posúvať ešte výraznejšie.

Zásadnou výhodou elektrického pohonu nie je len rýchlosť, ale aj efektivita. Oproti klasickým chemickým motorom dokáže ušetriť až 90 percent paliva. To má obrovský význam pri pilotovaných misiách, kde každé kilo nákladu navyše znamená vyššie náklady a technickú náročnosť. Lítiová plazma zároveň umožňuje dosiahnuť vyšší špecifický impulz než tradičné iónové pohony využívajúce xenón, čo znamená ešte efektívnejšie zrýchľovanie.

Ešte si počkáme

Technológia však zatiaľ nie je pripravená na okamžité nasadenie. Budúca pilotovaná misia k Marsu bude podľa odhadov vyžadovať výkon na úrovni 2 až 4 megawattov, čo znamená násobne výkonnejší systém zložený z viacerých motorov.

Tie budú musieť pracovať nepretržite viac než 23 000 hodín, teda približne 2,6 roka, a zároveň odolať extrémnym teplotám presahujúcim 2 800 stupňov Celzia. Práve zvládnutie týchto tepelných a materiálových limitov patrí medzi najväčšie technologické výzvy.

Dĺžka samotnej misie úzko súvisí s mechanikou obežných dráh. Štartovacie okno pre let k Marsu sa otvára približne raz za dva roky, keď sa Zem a Mars dostanú do vhodnej konfigurácie. Dnešné robotické sondy zvládnu cestu za šesť až sedem mesiacov, no pilotovaná misia je oveľa komplexnejšia. Po prílete musí posádka čakať na povrchu Marsu približne 18 mesiacov na ďalšie okno pre návrat. Celý cyklus tak trvá zhruba 2,6 roka.

Práve tu sa ukazuje potenciál elektrického pohonu. Ak dokáže výrazne znížiť množstvo potrebného paliva a zároveň umožní flexibilnejšie manévrovanie, môže skrátiť jednotlivé fázy letu alebo dokonca zmeniť samotnú architektúru misie. V kombinácii s jadrovými zdrojmi energie, o ktorých NASA uvažuje ako o napájaní megawattových motorov, by sa mohol otvoriť priestor pre rýchlejšie a častejšie lety medzi planétami.

Čítajte viac z kategórie: Novinky