Disk luar angkasa - terjangkau dan sangat cepat
Saat ini, objek tercepat yang diluncurkan manusia di luar angkasa adalah wahana Voyager, yang mampu berakselerasi hingga 17 km/s menggunakan peluncur gravitasi dari Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Ini beberapa ribu kali lebih lambat dari cahaya, yang membutuhkan waktu empat tahun untuk mencapai bintang yang paling dekat dengan Matahari.
Perbandingan di atas menunjukkan bahwa dalam hal teknologi propulsi dalam perjalanan ruang angkasa, masih banyak yang harus kita lakukan jika kita ingin pergi ke suatu tempat di luar badan tata surya terdekat. Dan perjalanan yang tampaknya dekat ini pasti terlalu panjang. 1500 hari penerbangan ke Mars dan kembali, dan bahkan dengan penyelarasan planet yang menguntungkan, tidak terdengar sangat menggembirakan.
Dalam perjalanan jauh, selain drive yang terlalu lemah, ada masalah lain, misalnya, dengan pasokan, komunikasi, sumber daya energi. Panel surya tidak mengisi daya saat matahari atau bintang lain berada jauh. Reaktor nuklir beroperasi pada kapasitas penuh hanya untuk beberapa tahun.
Apa kemungkinan dan prospek pengembangan teknologi untuk meningkatkan dan memberikan kecepatan yang lebih tinggi ke pesawat ruang angkasa kita? Mari kita lihat solusi yang sudah tersedia dan solusi yang mungkin secara teoritis dan ilmiah, meskipun masih sebatas fantasi.
Hadir: roket kimia dan ion
Saat ini, propulsi kimia masih digunakan dalam skala besar, seperti hidrogen cair dan roket oksigen. Kecepatan maksimal yang bisa dicapai berkat mereka kira-kira 10 km / s. Jika kita dapat memanfaatkan efek gravitasi di tata surya, termasuk matahari itu sendiri, sebuah kapal dengan mesin roket kimia dapat mencapai kecepatan lebih dari 100 km/detik. Kecepatan Voyager yang relatif lebih rendah disebabkan oleh fakta bahwa tujuannya bukan untuk mencapai kecepatan maksimum. Dia juga tidak menggunakan "afterburner" dengan mesin selama asisten gravitasi planet.
Pendorong ion adalah mesin roket di mana ion dipercepat sebagai akibat dari interaksi elektromagnetik adalah faktor pembawa. Ini sekitar sepuluh kali lebih efisien daripada mesin roket kimia. Pengerjaan mesin dimulai pada pertengahan abad terakhir. Dalam versi pertama, uap merkuri digunakan untuk drive. Saat ini, xenon gas mulia banyak digunakan.
Energi yang mengeluarkan gas dari mesin berasal dari sumber eksternal (panel surya, reaktor yang menghasilkan listrik). Atom gas berubah menjadi ion positif. Kemudian mereka berakselerasi di bawah pengaruh medan listrik atau magnet, mencapai kecepatan hingga 36 km / s.
Kecepatan tinggi dari faktor yang dikeluarkan menyebabkan gaya dorong yang tinggi per satuan massa zat yang dikeluarkan. Namun, karena daya yang rendah dari sistem pasokan, massa pembawa yang dikeluarkan kecil, yang mengurangi daya dorong roket. Sebuah kapal yang dilengkapi dengan mesin seperti itu bergerak dengan sedikit percepatan.
Anda akan menemukan kelanjutan artikel di majalah edisi Mei
VASIMR dengan kekuatan penuh
