Een nieuw middel om ruimtevaartuigen aan te drijven dat aan de Universiteit van Washington wordt ontwikkeld, zou de tijd die astronauten nodig hebben om van en naar Mars te reizen drastisch kunnen verkorten en zou de mens een vaste plaats in de ruimte kunnen maken.
Met plasma-voortstuwing met magnetische bundel, of mag-straal, kunnen snelle reizen naar verre delen van het zonnestelsel zelfs routine worden, zei Robert Winglee, een UW-aarde- en ruimtevaartprofessor die het project leidt.
Momenteel zouden astronauten, met behulp van conventionele technologie en aanpassing aan de banen van zowel de aarde als Mars rond de zon, ongeveer 2,5 jaar nodig hebben om naar Mars te reizen, hun wetenschappelijke missie uit te voeren en terug te keren.
"We proberen binnen 90 dagen naar Mars te komen," zei Winglee. "Onze filosofie is dat, als het twee en een half jaar gaat duren, de kans op een succesvolle missie vrij klein is."
Mag-beam is een van de 12 voorstellen die deze maand steun kreeg van het Institute for Advanced Concepts van de National Aeronautics and Space Administration. Elk krijgt $ 75.000 voor een zes maanden durende studie om het concept te valideren en uitdagingen bij het ontwikkelen ervan te identificeren. Projecten die die fase doorkomen, komen in aanmerking voor maar liefst $ 400.000 meer over twee jaar.
Volgens het mag-beam concept zou een ruimtestation een stroom van gemagnetiseerde ionen genereren die in wisselwerking zouden staan met een magnetisch zeil op een ruimtevaartuig en het door het zonnestelsel zouden drijven met hoge snelheden die toenemen met de grootte van de plasmastraal. Winglee schat dat een regelmondstuk van 32 meter breed een plasmastraal zou genereren die een ruimtevaartuig met een snelheid van 11,7 kilometer per seconde kan voortstuwen. Dat vertaalt zich in meer dan 26.000 mijl per uur of meer dan 625.000 mijl per dag.
Mars is gemiddeld 48 miljoen mijl verwijderd van de aarde, hoewel de afstand sterk kan variëren, afhankelijk van waar de twee planeten zich in hun banen rond de zon bevinden. Op die afstand zou een ruimtevaartuig dat 625.000 mijl per dag aflegt meer dan 76 dagen nodig hebben om bij de rode planeet te komen. Maar Winglee werkt aan manieren om nog hogere snelheden te bedenken, zodat de rondreis in drie maanden kan worden voltooid.
Maar om zulke hoge snelheden praktisch te maken, moet een andere plasma-eenheid aan het andere uiteinde van de reis op een platform worden gestationeerd om het ruimtevaartuig te remmen.
'In plaats van dat een ruimtevaartuig deze grote krachtige voortstuwingseenheden moet vervoeren, kun je veel kleinere ladingen hebben', zei hij.
Winglee stelt zich voor dat eenheden rond het zonnestelsel worden geplaatst door missies die al door NASA zijn gepland. Een ervan kan bijvoorbeeld worden gebruikt als een integraal onderdeel van een onderzoeksmissie naar Jupiter en daar in een baan om de aarde achterblijven wanneer de missie is voltooid. Eenheden die verder in het zonnestelsel zijn geplaatst, zouden kernenergie gebruiken om het geïoniseerde plasma te creëren; degenen die dichter bij de zon staan, kunnen elektriciteit gebruiken die wordt opgewekt door zonnepanelen.
Het mag-beam concept is voortgekomen uit een eerdere poging die Winglee leidde om een systeem te ontwikkelen dat mini-magnetosferische plasma-voortstuwing wordt genoemd. In dat systeem zou rond een ruimtevaartuig een plasmabel ontstaan en op de zonnewind varen. Het mag-beam concept neemt de afhankelijkheid van de zonnewind weg en vervangt deze door een plasmastraal die kan worden geregeld voor kracht en richting.
Een mag-beam testmissie zou binnen vijf jaar mogelijk kunnen zijn als de financiële steun consistent blijft, zei hij. Het project zal een van de onderwerpen zijn tijdens de zesde jaarlijkse bijeenkomst van het NASA Advanced Concepts Institute op dinsdag en woensdag in het Grand Hyatt Hotel in Seattle. De bijeenkomst is gratis en open voor het publiek.
Winglee erkent dat het een initiële investering van miljarden dollars zou kosten om stations rond het zonnestelsel te plaatsen. Maar zodra ze op hun plaats zitten, zouden hun stroombronnen hen in staat moeten stellen om voor onbepaalde tijd plasma te genereren. Het systeem zou uiteindelijk de kosten van ruimtevaartuigen verlagen, omdat individuele vaartuigen niet langer hun eigen voortstuwingssystemen hoeven te dragen. Ze zouden snel op snelheid komen met een sterke druk van een plasmastation, en dan met hoge snelheid uitlopen tot ze hun bestemming bereiken, waar ze zouden worden vertraagd door een ander plasmastation.
'Dit zou een permanente menselijke aanwezigheid in de ruimte vergemakkelijken', zei Winglee. "Dat is wat we proberen te bereiken."
Oorspronkelijke bron: University of Washington News Release
