Prostorové disky – cenově dostupné a velmi rychlé

Aktuálně nejrychlejším objektem vypuštěným do vesmíru člověkem je sonda Voyager, která dokázala zrychlit na 17 km/s díky použití gravitačních odpalovacích zařízení Jupiteru, Saturnu, Uranu a Neptunu. To je několik tisíckrát pomalejší než světlo, kterému trvá čtyři roky, než dosáhne hvězdy nejblíže Slunci.

Výše uvedené srovnání ukazuje, že pokud jde o technologii pohonu při cestování vesmírem, máme stále co dělat, pokud se chceme vydat někam za nejbližší tělesa sluneční soustavy. A tyto zdánlivě blízké cesty jsou rozhodně příliš dlouhé. 1500 dní letu na Mars a zpět, a to i při příznivém uspořádání planet, nezní příliš povzbudivě.

Na dlouhých cestách se kromě příliš slabých pohonů objevují další problémy, například se zásobováním, komunikací, energetickými zdroji. Solární panely se nenabíjejí, když je slunce nebo jiné hvězdy daleko. Jaderné reaktory fungují na plný výkon jen několik let.

Jaké jsou možnosti a vyhlídky pro vývoj technologie pro zvyšování a udělování vyšších rychlostí naší kosmické lodi? Podívejme se na již dostupná řešení a ta, která jsou teoreticky a vědecky možná, i když stále spíše fantazie.

Přítomnost: chemické a iontové rakety

V současné době se stále ve velkém používá chemický pohon, jako jsou rakety na kapalný vodík a kyslík. Maximální rychlost, kterou lze díky nim dosáhnout, je přibližně 10 km/s. Pokud bychom dokázali co nejvíce využít gravitačních efektů ve sluneční soustavě včetně samotného Slunce, mohla by loď s chemickým raketovým motorem dosáhnout i více než 100 km/s. Relativně nižší rychlost Voyageru je dána tím, že jeho cílem nebylo dosažení maximální rychlosti. Také nepoužíval "přídavné spalování" s motory během planetárních gravitačních asistentů.

Iontové trysky jsou raketové motory, ve kterých ionty zrychlené důsledku elektromagnetické interakce jsou nosič faktorem. Je to asi desetkrát účinnější než chemické raketové motory. Práce na motoru začaly v polovině minulého století. V prvních verzích rtuťových byla použita pro pohon. Ušlechtilý plyn xenon je v současné době široce používány.

Energie, která uvolňuje plyn z motoru, pochází z externího zdroje (solární panely, reaktor, který vyrábí elektřinu). Atomy plynu se mění na kladné ionty. Poté vlivem elektrického nebo magnetického pole zrychlují a dosahují rychlosti až 36 km/s.

Vysoká rychlost vysunutý faktor vede k vysoké tlačné síly na jednotku hmotnosti vysune látky. Nicméně, vzhledem k nízkému výkonu napájecího systému, množství vyvrženého nosiče je malá, což snižuje tah rakety. Loď vybavena Takový motor pohybuje s mírným zrychlení.

Pokračování článku najdete v květnovém čísle časopisu

VASIMR na plný výkon