Ett nytt sätt att driva rymdfarkoster som utvecklas vid universitetet i Washington kan dramatiskt minska den tid som behövs för astronauter att resa till och från Mars och kan göra människor till en permanent fixtur i rymden.
Faktum är att med magnetiserad strålplasmframdrivning eller magstråle kan snabba resor till avlägsna delar av solsystemet bli rutinmässigt, säger Robert Winglee, en UW Earth and Space Science professor som leder projektet.
För närvarande skulle det med astronomer ta cirka 2,5 år att resa till Mars, utföra sitt vetenskapliga uppdrag och återvända genom att använda konventionell teknik och anpassa sig till jorden och Mars omloppsbana runt solen.
"Vi försöker komma till Mars och tillbaka om 90 dagar," sa Winglee. "Vår filosofi är att om det kommer att ta två och ett halvt år är chanserna för ett framgångsrikt uppdrag ganska låga."
Mag-beam är ett av 12 förslag som denna månad började få stöd från National Aeronautics and Space Administration's Institute for Advanced Concepts. Var och en får 75 000 dollar för en sexmånadersstudie för att validera konceptet och identifiera utmaningar för att utveckla det. Projekt som gör det genom den fasen är berättigade till så mycket som $ 400.000 mer under två år.
Under mag-beam-konceptet skulle en rymdbaserad station generera en ström av magnetiserade joner som skulle interagera med ett magnetiskt segel på ett rymdskepp och driva det genom solsystemet med höga hastigheter som ökar med plasmastrålens storlek. Winglee uppskattar att ett kontrollmunstycke 32 meter bredt skulle generera en plasmastråle som kan driva ett rymdskepp på 11,7 kilometer per sekund. Det betyder mer än 26.000 miles per timme eller mer än 625.000 miles per dag.
Mars ligger i genomsnitt 48 miljoner miles från jorden, men avståndet kan variera mycket beroende på var de två planeterna är i sina banor runt solen. På det avståndet skulle ett rymdskepp som reser 625 000 mil per dag ta mer än 76 dagar för att komma till den röda planeten. Men Winglee arbetar på sätt att utveckla ännu högre hastigheter så att resan kan åstadkommas på tre månader.
Men för att göra så höga hastigheter praktiska måste en annan plasmagenhet vara stationerad på en plattform i den andra änden av resan för att applicera bromsar på rymdskeppet.
"I stället för att ett rymdskepp behöver bära dessa stora kraftfulla framdrivningsenheter, kan du ha mycket mindre nyttolaster," sade han.
Winglee ser för sig enheter som ska placeras runt solsystemet genom uppdrag som redan planerats av NASA. Man kan till exempel användas som en integrerad del av ett forskningsuppdrag till Jupiter och sedan lämnas i omloppsbana där när uppdraget är avslutat. Enheter placerade längre ut i solsystemet skulle använda kärnkraft för att skapa den joniserade plasma; de som är närmare solen skulle kunna använda el som produceras av solpaneler.
Mag-beam-konceptet växte ut från en tidigare ansträngning som Winglee ledde till att utveckla ett system som kallas minimagnetosfärisk plasmaframdrivning. I det systemet skulle en plasmabubbla skapas runt ett rymdskepp och segla på solvinden. Mag-beam-konceptet tar bort förlusten på solvinden och ersätter den med en plasmastråle som kan styras för styrka och riktning.
Ett mag-beam testuppdrag kan vara möjligt inom fem år om ekonomiskt stöd förblir konsekvent, sade han. Projektet kommer att vara bland ämnena under det sjätte årliga NASA Advanced Concepts Institute-mötet tisdag och onsdag på Grand Hyatt Hotel i Seattle. Mötet är gratis och öppet för allmänheten.
Winglee erkänner att det skulle kräva en initial investering på miljarder dollar för att placera stationer runt solsystemet. Men när de väl är på plats bör deras kraftkällor tillåta dem att generera plasma på obestämd tid. Systemet skulle i slutändan sänka rymdfarkostkostnaderna, eftersom enskilt fartyg inte längre skulle behöva bära sina egna framdrivningssystem. De skulle komma snabbt upp med ett starkt tryck från en plasmastation, sedan kusten i hög hastighet tills de når sin destination, där de skulle bromsas av en annan plasmastation.
"Detta skulle underlätta en permanent mänsklig närvaro i rymden," sa Winglee. "Det är vad vi försöker få till."
Originalkälla: University of Washington News Release
