Η Φυσική στο Διαδίκτυο

Θέματα, Ασκήσεις, Πειράματα,… για το μάθημα της Φυσικής – του Παναγιώτη Παζούλη

Εφικτό ένα ταξίδι 39 ημερών στον Άρη;

Συγγραφέας: ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΠΑΖΟΥΛΗΣ στις Μάρτιος 1, 2010

Ένα ταξίδι από τη Γη στον Άρη θα μπορούσε στο μέλλον να κρατήσει μόλις 39 ημέρες –δηλαδή περίπου στο 1/6 της διάρκειας που κρατάει σήμερα το ταξίδι αυτό. Αυτή η άποψη είναι του Franklin Chang-Diaz, ενός πρώην αστροναύτη και φυσικού στο MIT, που είναι ειδικός στην τεχνολογία των πυραύλων.

Mars-Schiaparelli-hemisphereΗ εικόνα παρουσιάζει ένα μωσαϊκό από το ημισφαίριο Schiaparelli του Άρη, όπως θα το έβλεπε κάποιος ταξιδιώτης από ένα διαστημικό σκάφος. Το ταξίδι από τη Γη στον Άρη θα μπορούσε να κρατήσει μόλις 39 ημέρες, ή στο 1/6 του χρόνου που κρατάει σήμερα το ταξίδι αυτό, σύμφωνα με έναν ειδικό επιστήμονα στους πυραύλους.

Ο Franklin Chang-Diaz λέει ότι το ταξίδι προς τον Κόκκινο Πλανήτη θα μπορούσε να είναι πολύ ταχύτερο αν χρησιμοποιήσουμε έναν υψηλής τεχνολογίας πύραυλο VASIMR, που τώρα βρίσκεται σε καλό δρόμο για να πετάξει μετά από δεκαετίες ανάπτυξης του.

Ο πύραυλος μεταβλητής ειδικής ώθησης, όπως είναι το πλήρες όνομά του, γρήγορο θα γίνει το κεντρικό θέμα της μελλοντικής στρατηγικής της NASA, η οποία τώρα προσβλέπει σε σύμπραξη με ιδιωτικές επιχειρήσεις με στόχο να καλύψει το αστρονομικό κόστος της εξερεύνησης του διαστήματος.

Η NASA, που ακόμη να συνέλθει από την πολιτική απόφαση να ακυρωθεί το πρόγραμμα Αστερισμός (Constellation), που θα της επέτρεπε να στείλει ανθρώπους στο φεγγάρι μέχρι το τέλος αυτής της δεκαετίας, ζήτησε από τις επιχειρήσεις να τις προσφέρουν νέες τεχνολογίες για την προώθηση πυραύλων ή ακόμη και μελλοντικές επανδρωμένες αποστολές.

Οι ελπίδες της τώρα βρίσκονται πάνω σε επιχειρήσεις όπως την Ad Astra Rocket Company στο Τέξας, όπου εργάζεται ο Chang-Diaz.

“Τον πρώτο καιρό η υποστήριξη της NASA στο πρόγραμμα ήταν μάλλον μικρή, διότι ο οργανισμός δεν είχε δώσει έμφαση στις προηγμένες τεχνολογίες, όπως κάνει τώρα,» λέει ο Chang-Diaz.

Αντίθετα η NASA επικεντρώθηκε στις αποστολές Απόλλων, που έστειλαν ανθρώπους στο φεγγάρι για πρώτη, και μέχρι τώρα τελευταία, φορά.

«Ήταν γοητευμένοι για τις ημέρες του Απόλλων και ζούσαν στην εποχή του για 40 χρόνια, και έτσι αυτοί απλώς ξέχασαν την ανάπτυξη ενός νέου πυραύλου”, τονίζει.

Ο Chang-Diaz, 60 ετών σήμερα, ελπίζει ότι αυτό το “νέο” να είναι ένας πύραυλος χωρίς χημικά, που τελικά θα κάνει δυνατό ένα επανδρωμένο ταξίδι στον Άρη – μακράν το Άγιο Δισκοπότηρο για τους ανθρώπους της NASA.

Ο πύραυλος του θα χρησιμοποιεί ηλεκτρική ενέργεια για να μετατρέψει ένα καύσιμο – πιθανόν υδρογόνο, ήλιο ή δευτέριο – σε αέριο πλάσμα στους 11 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου. Το αέριο πλάσμα στη συνέχεια θα διοχετεύεται σε κατάλληλες απολήξεις με μαγνητικά πεδία για την κίνηση του διαστημικού σκάφους.

Αυτός ο πύραυλος λοιπόν θα στείλει ένα σκάφος μεταφοράς από / προς το φεγγάρι και τον Άρη με όλο και μεγαλύτερες ταχύτητες μέχρι, περίπου, 55 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο μέχρι να αναστραφούν οι κινητήρες.

Ο Chang-Diaz, βετεράνος επτά διαστημικών αποστολών, εξηγεί ότι η γρήγορη επιτάχυνση θα μπορούσε να επιτρέψει ταξίδια μόλις 39 ημερών, αντί του αναμενόμενου ταξιδιού μετ ‘επιστροφής στον Άρη που θα κρατήσει τρία χρόνια, συμπεριλαμβανομένης της αναγκαστικής παραμονής των 18 μηνών πάνω στον Κόκκινο Πλανήτη, καθώς οι αστροναύτες θα περιμένουν μια κατάλληλη θέση των δύο πλανητών για να επιστρέψουν στη Γη.

Η απόσταση μεταξύ της Γης και του Άρη κυμαίνεται μεταξύ 55 και 400 εκατομμύρια χιλιόμετρα, ανάλογα με τις θέσεις των δύο πλανητών.

Η χρήση του ιονισμένου καυσίμου θα μπορούσε να έχει και το επιπλέον πλεονέκτημα ότι θα βοηθά στη δημιουργία ενός μαγνητικού πεδίου γύρω από το διαστημικό σκάφος, για την προστασία του από την ακτινοβολία.

Ήδη τα μοντέλα του σκάφους VASIMR έχουν κατασκευαστεί και δοκιμαστεί σε ένα κενό χώρο, σε συμφωνία με τη NASA.

Το επόμενο μεγάλο βήμα, σύμφωνα με τον φυσικό Chang-Diaz, θα είναι η ανάπτυξη σε τροχιά προς το τέλος του 2013 ενός σκάφους που θα χρησιμοποιεί έναν πρωτότυπο κινητήρα VASIMR ισχύος 200 κιλοβάτ, τον VX-200.

Επίσης, γίνονται συνομιλίες με διαστημικές επιχειρήσεις όπως την SpaceX και την Orbital Science Corp για να κάνουμε αυτό το σχέδιο πραγματικότητα.

Παρά τα εμπόδια που έχουν μπροστά τους, ο Chang-Diaz βλέπει ότι υπάρχει μια τεράστια αγορά για την τεχνολογία του – την συντήρηση και την επισκευή των σταθερών δορυφόρων ή την εκτόξευση μη επανδρωμένων δορυφόρων και φυσικά για εμπορικές ρομποτικές αποστολές στον Άρη.

Ο πύραυλος του μπορεί να δώσει πνοή σε ένα νέο, εμπορικό, κόσμο για την εξερεύνηση του διαστήματος.

Πηγή: AFP,  http://www.physics4u.gr/blog/?p=1807