Μηχανές πλάσματος: Η κινητήρια δύναμη στον αγώνα για τον Κόκκινο Πλανήτη

Στις αρχές Μαΐου 2026, η Εθνική Υπηρεσία Αεροναυτικής και Διαστήματος των ΗΠΑ (NASA) προκάλεσε αίσθηση δοκιμάζοντας με επιτυχία ένα ηλεκτρομαγνητικό σύστημα πρόωσης με ισχύ εξόδου έως και 120kW. Αυτό το γεγονός θεωρείται η αρχή μιας εποχής όπου οι άνθρωποι μπορούν πραγματικά να πατήσουν το πόδι τους στον Άρη.

Ενίσχυση 120kW

Για δεκαετίες, το μεγαλύτερο εμπόδιο στα διαστημικά ταξίδια ήταν τα καύσιμα. Οι παραδοσιακοί χημικοί πυραυλοκινητήρες καταναλώνουν τεράστιες ποσότητες καυσίμων, αλλά είναι αναποτελεσματικοί, καθιστώντας τα διαστημόπλοια βαριά και αργά. Ωστόσο, ένα ηλεκτρομαγνητικό σύστημα πρόωσης, γνωστό και ως σύστημα πρόωσης πλάσματος (μαγνητο-πλασματοδυναμικό - MPD), που δοκιμάστηκε πρόσφατα με επιτυχία στο Εργαστήριο Αεριώθησης (JPL) της NASA, έχει αλλάξει εντελώς τα δεδομένα.

Το Εργαστήριο Αεριοπροώθησης της NASA, όπου δοκιμάζεται ο νέος κινητήρας ιόντων λιθίου. Φωτογραφία: NASA/JPL-Caltech

Η έννοια της MPD κυκλοφορεί στους ακαδημαϊκούς κύκλους από τη δεκαετία του 1960, αλλά δεν έχει ποτέ εφαρμοστεί στην πράξη. Σε αντίθεση με τα υπάρχοντα συστήματα, αυτός ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί ισχυρά ηλεκτρικά ρεύματα και μαγνητικά πεδία για την επιτάχυνση του πλάσματος που παράγεται από λίθιο, δημιουργώντας μεγαλύτερη ώθηση σε υψηλότερα επίπεδα ισχύος.

Σύμφωνα με το Science Daily, ο κινητήρας MPD των 120kW, ο οποίος χρησιμοποιεί ατμοποιημένο λίθιο ως προωθητικό αντί για το παραδοσιακό αέριο ξένον, μπορεί να επιτύχει έως και 10 φορές την απόδοση των συμβατικών συστημάτων χημικής πρόωσης. Αυτό το επίπεδο ισχύος ξεπερνά ακόμη και τα πιο ισχυρά ηλεκτρικά συστήματα πρόωσης που έχουν αναπτυχθεί ποτέ από τη NASA σε διαστημόπλοια, συμπεριλαμβανομένου του συστήματος που βοηθά το διαστημόπλοιο Psyche να φτάσει σε ταχύτητες άνω των 124.000 μιλίων την ώρα με τη μικρή αλλά σταθερή ώθηση του. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι η αποδοτικότητα καυσίμου, η οποία ενδεχομένως μειώνει την ποσότητα καυσίμου που απαιτείται έως και 90%, απελευθερώνοντας έτσι χώρο για επιστημονικό εξοπλισμό, προμήθειες και συστήματα υποστήριξης ζωής για το πλήρωμα.

Πιο συγκεκριμένα, ο παράγοντας χρόνος είναι κρίσιμος. Εάν τροφοδοτείται από μια αρκετά ισχυρή πηγή, όπως από μικροπυρηνικούς αντιδραστήρες, ο κινητήρας MPD θα μπορούσε να συντομεύσει το ταξίδι προς τον Άρη από 7-9 μήνες σε λίγους μόνο μήνες ή ακόμα και εβδομάδες. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας, επειδή όσο μικρότερος είναι ο χρόνος πτήσης, τόσο μικρότερος είναι ο κίνδυνος έκθεσης του αστροναύτη στην κοσμική ακτινοβολία και οι επιπτώσεις της έλλειψης βαρύτητας στο σώμα του.

Ένας νέος χάρτης ισχύος στο διάστημα.

Η επιτυχία της NASA θεωρείται από τους επιστήμονες ως σημείο καμπής που ανοίγει τον δρόμο για επανδρωμένες πτήσεις προς τον Άρη μέχρι το τέλος αυτής της δεκαετίας. Η επόμενη πρόκληση που στοχεύουν οι ερευνητές της NASA είναι να αυξήσουν ακόμη περισσότερο την ισχύ του κινητήρα, στα 500kW έως 1 μεγαβάτ ανά μονάδα πρόωσης τα επόμενα χρόνια. Σύμφωνα με τους ειδικούς, εάν αναπτυχθεί περαιτέρω, η τεχνολογία πλάσματος θα μπορούσε επίσης να τροφοδοτήσει ρομποτικές αποστολές σε όλο το ηλιακό σύστημα.

Ωστόσο, το διάστημα δεν είναι πλέον αποκλειστικό πεδίο δράσης της NASA. Μόλις τον περασμένο Φεβρουάριο, επιστήμονες της Ρωσικής Εταιρείας Πυρηνικής Ενέργειας αποκάλυψαν έναν ηλεκτρικό πυραυλοκινητήρα πλάσματος ικανό να προωθήσει διαστημόπλοια στον Άρη σε 1-2 μήνες. Σύμφωνα με το Interesting Engineering, σε αντίθεση με τους παραδοσιακούς πυραυλοκινητήρες που βασίζονται στην καύση καυσίμων, αυτό το προηγμένο σύστημα πρόωσης χρησιμοποιεί έναν μαγνητικό επιταχυντή πλάσματος, υποσχόμενο σημαντική μείωση του χρόνου διαπλανητικού ταξιδιού και αναμένεται να είναι έτοιμο για ανάπτυξη έως το 2030.

Ενώ οι ΗΠΑ και η Ρωσία δοκιμάζουν κινητήρες πλάσματος, η Κίνα επικεντρώνει επίσης τις προσπάθειές της στον πύραυλο Long March 10 και στον σεληνιακό σταθμό ILRS (σε συνεργασία με τη Ρωσία) που θα χρησιμεύσουν ως εφαλτήριο για τον Άρη έως το 2030. Εν τω μεταξύ, τον Ιανουάριο του 2024, η Ιαπωνία έγινε το πέμπτο έθνος που προσεδάφισε διαστημόπλοιο στη Σελήνη και σχεδιάζει να αναλάβει μια αποστολή εξερεύνησης του Άρη χρησιμοποιώντας έναν ανιχνευτή. Η Ινδία ήταν το τέταρτο έθνος που το πέτυχε αυτό το προηγούμενο έτος.

Στο ταχέως μεταβαλλόμενο γεωπολιτικό τοπίο του διαστήματος, η Νότια Κορέα αναδύεται ως ένα μοναδικό φαινόμενο. Οι παρατηρητές τη θεωρούν πλέον ένα πραγματικό αντίβαρο στην Ασία, ικανό να ανταγωνιστεί επί ίσοις όροις σε έργα εξερεύνησης μακρινών πλανητών. Η Χώρα της Πρωινής Γαλήνης δεν αρκείται πλέον στην απλή αγορά δορυφόρων ή στην εξάρτηση από άλλους για εκτοξεύσεις. Ίδρυσε επίσημα την Κορεατική Υπηρεσία Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης (KASA, που συχνά αναφέρεται ως NASA της Νότιας Κορέας) τον Μάιο του 2024, με στόχο να μετατρέψει τη Νότια Κορέα σε μια παγκόσμια αεροδιαστημική δύναμη έως το 2026.

Οι φιλοδοξίες της Νότιας Κορέας περιλαμβάνουν την εξερεύνηση της Σελήνης και του Άρη, την ανάπτυξη τεχνολογίας πυραύλων και την εκτόξευση νέων δορυφόρων αναγνώρισης/παρατήρησης. Στις 3 Μαΐου, ο δορυφόρος CAS500-2 της Νότιας Κορέας εκτοξεύτηκε με επιτυχία σε τροχιά από μια διαστημική βάση στην Καλιφόρνια, σηματοδοτώντας ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στις δυνατότητες δορυφορικής τεχνολογίας της χώρας και στις φιλοδοξίες διαστημικής ανάπτυξης. Σύμφωνα με το Ινδο-Ειρηνικό Φόρουμ Άμυνας, η Σεούλ σχεδιάζει να πραγματοποιήσει τουλάχιστον τρεις ακόμη εκτοξεύσεις διαστημοπλοίων πριν από το 2027 και αναμένει να εκτοξεύσει επιπλέον στρατιωτικούς δορυφόρους.

Συγκεντρώθηκε από τον KHANH HUNG

Πηγή: https://www.sggp.org.vn/dong-co-plasma-luc-day-cua-cuoc-dua-den-hanh-tinh-do-post851991.html