Prieskum vesmíru je čoraz častejšou záležitosťou napríklad aj vďaka neustále lacnejším raketám. Jedným z problémov ale ostáva pohon samotných sond, ktoré cestujú k vzdialeným planétam niekedy celé roky. Viaceré krajiny preto vyvíjajú nové typy pohonov, ktoré majú potenciál takéto cestovanie skrátiť – jedným z nich je podľa Interesting Engineering aj plazmový pohon, na ktorom pracuje Rusko.

K Marsu za jediný mesiac

Na rozdiel od klasických chemických raketových motorov, ktoré spaľujú palivo, tento nový typ pohonu využíva magnetický plazmový akcelerátor. Podľa výskumníkov z Rosatomu je pohon založený na dvoch elektródach, medzi ktorými sa pohybujú nabité častice – elektróny a protóny. Pri aplikácii vysokého napätia na elektródy vzniká magnetické pole, ktoré tieto častice urýchľuje a vytvára ťah.

Palivom pre tento systém je vodík, pričom nabité častice môžu dosahovať rýchlosť až 100 km/s. Pre porovnanie, v klasických raketových motoroch je maximálna rýchlosť výtoku spalín len okolo 4,5 km/s, čo je obmedzené samotným procesom spaľovania paliva. Výhoda plazmového pohonu spočíva v efektívnejšom využití elektrickej energie na generovanie ťahu.

V Rosatomovom výskumnom ústave v meste Troick už vedci zostrojili laboratórny prototyp tohto pohonu, ktorý prechádza pozemnými testami. Cieľom je optimalizovať jeho prevádzkové režimy a pripraviť plnohodnotný letový model, ktorý by mohol byť dostupný do roku 2030. Motor pracuje v pulznom režime s výkonom približne 300 kW a testy preukázali jeho životnosť viac ako 2 400 hodín, čo postačuje na misiu k Marsu.

Pre simuláciu podmienok vo vesmíre vedci skonštruovali experimentálnu vákuovú komoru s priemerom štyroch metrov a dĺžkou 14 metrov, vybavenú pokročilými senzormi a systémami na odstraňovanie tepla. Tieto testovacie podmienky umožňujú overiť funkčnosť motora v reálnych podmienkach, ktoré by zažil počas vesmírneho letu.

Zatiaľ je v nedohľadne

Kým štart na obežnú dráhu bude naďalej realizovaný pomocou chemických raketových motorov, plazmový pohon by sa aktivoval až vo vesmíre. Technológia by sa mohla uplatniť aj v tzv. orbitálnych ťahačoch, ktoré by presúvali náklad medzi planétami.

ITER

Jednou z hlavných výhod tejto technológie je skutočnosť, že plazma v motore nemusí byť extrémne zahrievaná, čím sa znižuje riziko poškodenia jeho komponentov. Navyše, takmer všetka elektrická energia sa premieňa na pohyb, čím sa zvyšuje celková efektivita.

Výpočty naznačujú, že motor dosiahne ťah približne 6 newtonov, čo je najvyššia hodnota medzi podobnými projektmi v oblasti elektrického pohonu. To znamená, že umožní plynulé zrýchľovanie a spomaľovanie počas medziplanetárnych letov.

Aj keď je tento vývoj mimoriadne sľubný, zatiaľ neboli zverejnené recenzované vedecké práce alebo detailné technické špecifikácie, ktoré by potvrdili všetky tvrdenia. Je tiež nutné brať do úvahy stav ruskej ekonomiky a oklieštený rozpočet vesmírneho programu.

Čítajte viac z kategórie: Novinky