SG.hu·2004. október 21.

Gyorsabb űrhajókat ígér a mágneses sugár-elv

Koncentrált plazmasugár repítheti az űrhajósokat a Marsra és vissza mindössze 90 nap alatt, állítják a NASA számára a koncepciót kifejlesztő kutatók. Az elképzelés gyorsabb űrutazást jelenthet a Naprendszeren belül

Egy töltéssel rendelkező részecskékből, azaz ionokból álló mágneses plazmasugár kilövése egy mágneses vitorlára rekord sebességgel lökheti előre az azzal ellátott űrhajót, osztotta meg kutatását az érdeklődőkkel Robert Winglee, a Washington Egyetem tudósa. A hajó hatalmas tolóerejét a vitorla és a sugár közötti taszítás mágneses erejének hasznosítása adja.

Elméletben az űrhajó egy Föld körül keringő űrállomásról startolna el. Az állomás egy rá erősített több tíz méter széles csővégről lőné ki a mágneses sugarat, ez lökné nagy sebességgel előre az űrhajót. Amint a hajó kellőképpen megközelíti a célját, egy második sugár - amit egy a Mars körül keringő állomásról lőnek ki - lelassítja. Egy hagyományos, éghető üzemanyaggal hajtott űrhajónak két évig tartana egy oda-vissza út a Marsra, tette hozzá Winglee. Ezzel szemben a mágneses sugár óránként több tízezer kilométeres sebességgel hajthatná a hajókat, lerövidítve az utazás időtartamát.

"A gyors odajutásnak hatalmas előnyei vannak" - mondta a NASA Fejlett Koncepciók Intézetének (NIAC) igazgatója, Robert Cassanova, mivel kevesebb élelmet és üzemanyagot emészt fel az utazás, így több erőforrás marad maga az expedíció számára. Az űrhajósok szintén jobb formában érik el a felszínt, hiszen minél tovább vannak a súlytalanság állapotában, annál jobban sorvadnak az izmok, nem is szólva az űrutazás során elszenvedett sugárzásról. "Ha szilárd anyagi támogatást élveznénk, akkor öt éven belül legalább egy próbautat tető alá tudnánk hozni" - mondta Winglee.

Egyetlen próbarepülés 1 millió dollárba kerülne, míg egy Mars utazáshoz milliárdokra lenne szükség, hiszen a szomszédos bolygóra is kell egy űrállomást építeni. Viszont ha egyszer már rendelkezésre állna az infrastruktúra, az emberiség elkezdhetne utazni a világűrben anélkül, hogy minden alkalommal új hajtóművet kellene terveznie.

A tervezet évekkel ezelőtt született meg, amikor Winglee egy alternatív módszer után kutatott a hosszú űrrepülésekhez. Ehhez a kutatáshoz fűződik a napszél hasznosítása is, melyben egy plazmabuborék, avagy vitorla felfújásával taszítja a napszél mágneses mezejét, és így előre halad. Ez szükségtelenné teszi összetett mechanikus vitorlák kibontását a napszél fotonjainak meglovagolásához, amit korábban már teszteltek is. Winglee ezt az űrrepülő rendszert mini-magnetoszferikus plazmameghajtásnak, röviden M2P2-nek nevezte el.

A gondot azonban az jelentette, hogy mivel a napszél egy irányba áramlik, így nehézségekbe ütközne a visszaút, például a Mars irányából a Földre. Winglee megépített egy eszközt, az úgynevezett High Power Helicont (HPH), ami egy a vitorlára összpontosítható ionsugarat hoz létre, így kormányozhatóvá válik a hajó. "Az erőnk abban rejlik, hogy már rendelkezünk az irányíthatósággal" - mondta Winglee. 60 kilowattjával a HPH az egyik legerősebb plazmagenerátor a világon.

Winglee sugárhajtása nem az egyetlen lehetséges alternatíva az űrutazásra. Biztatónak tűnnek az űrhajóra szerelt nukleáris reaktorok is. "A sugárelv még gyermekcipőben jár" - tette hozzá Cassanova. A sugárhajtás legnagyobb nehézségét a fókuszáltság nagy távolságokon át történő megtartása jelenti, vélekedett John Slough, Winglee munkatársa. "Még csak néhány méterig teszteltük" - mondta Slough. "Hogy tartható lesz-e hosszú távokon át, azt csak akkor tudhatjuk meg, ha kipróbáltuk."

Kapcsolodó letöltések:

A HPH működése argonnal, 14 megabájt

Az M2P2 demonstrációja; 1 newtonos plazma elhajlítása kevesebb, mint 1 kW teljesítménnyel

Animáció a mini M2P2 használatáról - a mágneses mezőbe zárt ionizált gáz hasonlóképp működne, mint a hőlégballon, és a 350-800 km/s-mal száguldó napszél ereje gyorsítaná

Kapcsolódó cikkek és linkek

Megoldják az ionhajtómûvek egyik problémáját Lezárult a Dawn elsõdleges küldetése Indul az új ionhajtómû építése Parányi ionhajtómûveket fejlesztenek Tesztelték a világ legerõsebb ionhajtómûvét Végéhez ér a SMART-1 küldetése Új ionhajtómûvet tesztel a NASA Megkezdõdött Európa holdbéli kalandozása

Hozzászólások

Jelentkezz be a hozzászóláshoz.

Hiszem ha látom, hogy ez mûködik

Elõfordul h nem olvasok L minden hozzászólást. De a gratulációt elfogadom!
Hozzáteszem hogy a környezetvédelemnek soha nem volt ereje befolyásolni az ûrkutatást.

/S tudok ám sokkal többet is írni..

Gratulálok. Most szépen írtál egy csomót azért, hogy bebizonyísd, tényleg halvány lila gõzöd sincs, hogy mirõl folyt a diskurzus, csak a szokásos "mindenért az olajlobby, meg az amerikaiak a felelõsek" beszólásodat nyomatod...

Ha esetleg érdekel, hogy mirõl is írt 'Alfa Of NS', akkor felvilágosíthatlak:
Az 1950-es években felmerült az atomhajtómû alkalmazásának a lehetõsége rakétákon. Az atomhajtómû gyakorlatilag egy nukleáris reaktor, amelynél a reakció által termelt hõ segítségével felhevítik az üzemanyagot (pl. hidrogént), és ez termeli a tolóerõt (repülõgépek esetén felmerült olyan lehetõség is, hogy egész egyszerûen a levegõt hevítik fel, és ez adja a tolóerõt, ez a megoldás elvileg korlátlan idejû levegõben tartozkodást tenne lehetõvé). A fejlesztés több kisérleti hajtómûvet is eredményezett amerikában (pl. a 'Kiwi'), és számtalan tervet mind az amerikaiaknál (pl.: Nerva, Timberwind) mind az oroszoknál. A probléma az, hogy a gázt úgy hevitík fel, hogy keresztül vezetik a reakciótéren, ami miatt az radioaktív lesz. Ugyan a sugárszennyezés a számítások szerint "elviselhetõ", mind az oroszok, mind az amerikaiak letettek az atomhajtomû alkalmazásáról, legalábbis ami a földrõl induló rakétákat illeti. Ugyanakkor az ûrben, bolygóközi misszióknál a nukleáris hajtómû (egyenlõre) utolérhetettlen, ami a hatásfokot illeti, éppen emiatt már évtizedekkel ezelött is felmerült az atomhajtomû alkalmazása egy mars-küldetés esetén. A gond ezzel ott volt, hogy aggályok merültek fel a reaktor ûrbejutattása közbeni esetleges katasztrófával kapcsolatban, hiszen ez esetben a reaktor nukleáris üzemanyaga szétszóródhat.

Tehát errõl volt lent szó. Persze (megint) lehet, hogy csak szûklátókörüségem miatt nem látom át, hogy a Nerva, a Timberwind, illetve orosz megfelelõik valójában azért nem valósultak meg soha, mert az olajlobby érdekeit sérti (nehogy már egy rakétahajtómû ne a hagyományos kémiai hajtóanyaggal mûködjön), ez esetben légyszives világísd meg sötét elmémet, és állj elõ valamilyen bizonyítékkal (ha akarod, utánakereshetek mi miatt is függesztették fel hivatalosan a Nerva hajtómûvet). :))

De mégis olyan önzõ vagyok, hogy inkább azt valószinûsítem, hogy te lõttél mellé egy oltárit... :))

Az olajipar a világ legnagyobb ipara s a világ legnagyobb cégei az autógyártók és a Hét nõvér kissé érdekeltek abban hogy a 'kincsüket' ne váltsa le semmi, fõleg most ne amikor a fogyasztás várható növekedése óriási. Az olaj sok képviselõt/szenátort adott Washingtonnak rossznyelvek szerint még a TFTR vezetésében is jelen van. Hallottuk a legendákat miszerint Nicola Tesla 70es évekbeli követõit hogy tették el láb alól, ha erre nincs is bizonyíték, azt számtalan eset igazolja hogy komoly fejlesztéseket felvásároltak és suttba dobtak (mint a gyógyszeriparban amirõl vkinek már írtam hasonlót..)
Természetesen a másik oldalon is vannak érdekek, híres tudósok, környezetvédelmi (igen környezetvédelmi!) csoportok, erkölcsös elõrelátó emberek akik az unokájukra is gondolnak, nagyságrendekkel kisebb gazdasági szereppel de remélhetõleg mégis komoly befolyással.
egy kis olvasnivaló
És hogy írjak konkrét bizonyítékot? Nem tudok. De a tékes válaszomban csak arra világítottam rá hogy a környezetvédõk pont a másik oldalon állnak. Az pedig köztudott hogy marha sok olyan ûreszköz van amiben felhasználják a rádioaktivítást ott fenn ez nem gond ha meg leesik vmi az úgyis állami tulajdon és haderõ várja érkezését.. Szal én értem hogy NS alfája mire gondolt de az hülyeség (Ja és néhány fanatikus Greenpeace-tagot nem neveznék környezetvédõnek).

Szerintem neked fogalmad sincs, hogy mirõl van itt szó...

"az ûrutazás veszélyes dolog" ..amíg lesznek anettkák addíg ez nem gond.

A "környezetvédelem" irrónia akar lenni ugye?
Inkább az olajlobby tett keresztbe..

Erre van egy nekem tetszõ kifejezés: sötétzöldek. Teljesen egyetértek a környezetvédõkkel, ha olyan dolgokról van szó, mint a vizek elszennyezése, a tömeges fakitermelés és a többi 'hagyományos' dologgal kapcsolatban. De az ilyen dolgokra, minthogy tüntetnek és politikai szinten támadnak egy-egy nukleáris programot, mert szerintük a sugárzó anyagok veszélyesek, nos, finoman szólva is inkább hangulatkeltésnek, mint valódi környezetvédelemnek tünik... (szólhatunk itt a nukleáris hulladékokat szállító vonatok akadályoztatásáról, vagy éppen arról, hogy egy mûhold indítását ellenzik bõszen, mivel annak fedélzetén rádióaktív anyagok (még ha meglehetõsen kis mennyiségben is) vannak).

Tehát gyakorlatilag még nem vagyunk urai a fúziós energiának.

Sose állítottam ennek ellenkezõjét, sõt éppen errõl beszéltem. :)
Egyenlõre még csak az elméletek szintjén járunk, és amíg nincs komoly politikai vagy gazdasági igény az ilyen irányú fejlesztésekre, sajnos csak lassan fognak haladni az ilyen irányú fejlesztések.

Lézertolás, mágneses sugárnyaláb.. sci-fi filmbe való.. látva a mai ûrtechnika megbízhatatlanságát még messze vagyunk ezektõl..

Így van. Messze vagyunk. De nem a technika megbizhatattlansága miatt.

csak a két ûrsiklót vegyük például.. egy rossz szelep, egy rossz szárnydarab..

A Challenger esetén nem egy szelep, hanem a szilárd hajtóanyagú gyorsítórakéták tömitõgyûrûi okozták a problémát, megfejelve pár emberi hibával. A Columbia esetén nem a szárnyban volt a hiba, hanem a külsõ üzemanyagtartály hõszigetelésébõl leváló darabokkal, ez esetben is bejátszik némi szerencsétlenség, mivel az STS-107 elég régóta húzódott, mivel elsõbbséget élveztek az ISS missziók, és az STS-107 esetén még a régifajta 'könnyû' külsõtartályt használták, míg az ISS küldetések esetén az un. 'ultrakönnyû' tartályt, amelynél másfajta külsõ hõszigetelést alkalmaznak.

Azonban nem jó ötlet ezeket ilyen katasztrófális hibáknak beállítani, az ûrutazás veszélyes dolog, mivel még igencsak kevés tapasztalatunk van vele kapcsolatban. Nem a legideálisabb hasonlat, de elég ha belegondolsz, hogy hány és hány emberéletett követeltek az autók mûszaki és biztonságtechnikai hibái egykoron. Szomorúak ezek a hibák, de el kell fogadni és tanulni kell belõle, és igyekezni, hogy ezáltal is jobb megoldásokat találjunk. Ha folyamatosan csak a kétkedés és a kritika szemszögébõl nézzük, akkor ez meg fogja bénítani a fejlõdést - lásd, most az ûrsiklóflotta leállítása miatt az egész nemzetközi ûrállomás terv üresjáratban döcög. Most a politikai és a közhangulat nyomására mégis arra kényszerû a NASA, hogy komoly pénzeket és idõt áldozzon az STS rendszer átalakítására, holott nyilvánvaló, hogy úgysem képesek tökéletesen biztonságossá tenni. Az biztos, hogy sok mindent át kell gondolni, és egyes dolgokat megváltoztatni a jelenlegi rendszerben, de (véleményem szerint) inkább a közhangulat miatt állnak most az ûrsiklók (és vele takaréklángon az ISS program), mint racionális megfontolások miatt...

Csak hobbi (sajnos:))), istenigazából két dolog érdekel, a haditechnika, és az ûrkutatásl, de mindkettõben elég felszines a tudásom, ha valóban komoly szinten megy a téma (nézz el "Kínai ûrhajó---Ûrbuzik topikja" topicba az Indexen, nemrég pl. komplett képleteket írt be egy illetõ azzal kapcsolatban, hogy milyen felhajtóerõ keletkezhet egy világûrbõl visszatérû jármûre... na ilyenkor én is csak nézek ki a bambán a fejembõl, és próbálom megérteni, mirõl is van szó :)))...

Szóval én is csak egy laikus érdeklõdõ vagyok. :)

További bejegyzések a fórumban...