Nafasi anatoa - nafuu na haraka sana

Hivi sasa, kitu chenye kasi zaidi kilichozinduliwa na binadamu angani ni uchunguzi wa Voyager, ambao uliweza kuongeza kasi hadi kilomita 17 kwa sekunde kwa kutumia vizindua vya mvuto kutoka Jupiter, Zohali, Uranus na Neptune. Hii ni polepole mara elfu kadhaa kuliko mwanga, ambayo inachukua miaka minne kufikia nyota iliyo karibu na Jua.

Ulinganisho ulio hapo juu unaonyesha kwamba inapokuja kwa teknolojia ya propulsion katika usafiri wa anga, bado tuna mengi ya kufanya ikiwa tunataka kwenda mahali pengine zaidi ya miili ya karibu ya mfumo wa jua. Na safari hizi zinazoonekana kuwa karibu ni ndefu sana. Siku 1500 za kukimbia kwa Mars na kurudi, na hata kwa mpangilio mzuri wa sayari, haionekani kutia moyo sana.

Katika safari ndefu, pamoja na anatoa dhaifu sana, kuna matatizo mengine, kwa mfano, na vifaa, mawasiliano, rasilimali za nishati. Paneli za jua hazichaji wakati jua au nyota zingine ziko mbali. Vinu vya nyuklia hufanya kazi kwa uwezo kamili kwa miaka michache tu.

Je, kuna uwezekano na matarajio gani ya ukuzaji wa teknolojia ya kuongeza na kutoa kasi ya juu kwa chombo chetu cha angani? Wacha tuangalie masuluhisho ambayo tayari yanapatikana na yale ambayo yanawezekana kinadharia na kisayansi, ingawa bado ni ndoto zaidi.

Sasa: roketi za kemikali na ion

Hivi sasa, msukumo wa kemikali bado unatumika kwa kiwango kikubwa, kama vile roketi za hidrojeni kioevu na oksijeni. Kasi ya juu ambayo inaweza kupatikana shukrani kwao ni takriban 10 km / s. Ikiwa tungeweza kutumia vyema athari za uvutano katika mfumo wa jua, ikiwa ni pamoja na jua lenyewe, meli yenye injini ya roketi yenye kemikali inaweza kufikia hata zaidi ya kilomita 100 kwa sekunde. Kasi ya chini kiasi ya Voyager ni kutokana na ukweli kwamba lengo lake halikuwa kufikia kasi ya juu. Pia hakutumia "afterburner" na injini wakati wa wasaidizi wa mvuto wa sayari.

Virutubisho vya Ion ni injini za roketi ambamo ayoni huharakishwa kwa sababu ya mwingiliano wa sumakuumeme ndio vibebaji. Ni takriban mara kumi zaidi ya injini za roketi za kemikali. Kazi kwenye injini ilianza katikati ya karne iliyopita. Katika matoleo ya kwanza, mvuke ya zebaki ilitumiwa kwa gari. Noble gesi xenon kwa sasa inatumika sana.

Nishati ambayo hutoa gesi kutoka kwa injini hutoka kwa chanzo cha nje (paneli za jua, reactor inayozalisha umeme). Atomi za gesi hugeuka kuwa ioni chanya. Kisha wanaharakisha chini ya ushawishi wa shamba la umeme au magnetic, kufikia kasi ya hadi 36 km / s.

Kasi ya juu ya kipengele kilichotolewa husababisha nguvu ya juu ya msukumo kwa kila kitengo cha dutu iliyotolewa. Walakini, kwa sababu ya nguvu ndogo ya mfumo wa usambazaji, wingi wa mtoaji aliyetolewa ni mdogo, ambayo hupunguza msukumo wa roketi. Meli iliyo na injini kama hiyo husogea na kuongeza kasi kidogo.

Utapata muendelezo wa makala katika toleo la Mei la gazeti

VASIMR kwa nguvu kamili