Plasmamotorer: Drivkraften i kapplöpningen mot den röda planeten

I början av maj 2026 skapade den amerikanska rymdmyndigheten NASA furore genom att framgångsrikt testa ett elektromagnetiskt framdrivningssystem med en effekt på upp till 120 kW. Denna händelse anses vara början på en era där människor verkligen kan sätta sin fot på Mars.

120 kW boost

I årtionden har det största hindret för rymdresor varit bränsle. Traditionella kemiska raketmotorer förbrukar enorma mängder bränsle men är ineffektiva, vilket gör rymdfarkoster tunga och långsamma. Emellertid har ett elektromagnetiskt framdrivningssystem, även känt som ett plasmaframdrivningssystem (magneto-plasmadynamiskt - MPD), som nyligen framgångsrikt testats vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory (JPL), helt förändrat spelet.

NASAs Jet Propulsion Laboratory, där den nya litiumjonmotorn testas. Foto: NASA/JPL-Caltech

Konceptet med MPD har cirkulerat i akademiska kretsar sedan 1960-talet, men har aldrig använts i praktiken. Till skillnad från befintliga system använder denna design starka elektriska strömmar och magnetfält för att accelerera plasma som genereras från litium, vilket skapar större dragkraft vid högre effektnivåer.

Enligt Science Daily kan 120 kW MPD-motorn, som använder förångat litium som drivmedel istället för traditionell xenongas, uppnå upp till 10 gånger högre effektivitet än konventionella kemiska framdrivningssystem. Denna effektnivå överträffar även de kraftfullaste elektriska framdrivningssystem som någonsin använts av NASA på rymdfarkoster, inklusive det system som hjälper Psyche-rymdfarkosten att nå hastigheter på över 124 000 miles per timme med sin lilla men stabila dragkraft. Den största fördelen med denna teknik är dess bränsleeffektivitet, vilket potentiellt minskar mängden bränsle som behövs med upp till 90 %, vilket frigör utrymme för vetenskaplig utrustning, förnödenheter och livsuppehållande system för besättningen.

Framför allt är tidsfaktorn avgörande. Om den drivs av en tillräckligt stark källa, till exempel från mikrokärnreaktorer, skulle MPD-motorn kunna förkorta resan till Mars från 7–9 månader till bara några månader, eller till och med veckor. Detta är avgörande, eftersom ju kortare flygtiden är, desto lägre risk för astronauten att exponeras för kosmisk strålning och effekterna av viktlöshet på kroppen.

En ny kraftkarta i rymden.

NASA:s framgångar anses av forskare vara en vändpunkt som banar väg för bemannade flygningar till Mars i slutet av detta decennium. Nästa utmaning som NASA-forskare siktar på är att öka motoreffekten ytterligare, till 500 kW till 1 megawatt per framdrivningsenhet under de kommande åren. Enligt experter skulle plasmatekniken, om den utvecklas vidare, även kunna driva robotuppdrag i hela solsystemet.

Rymden är dock inte längre NASAs enda lekplats. Så sent som i februari förra året presenterade forskare vid det ryska kärnenergibolaget en plasmaelektrisk raketmotor som kan driva rymdfarkoster till Mars på 1–2 månader. Enligt Interesting Engineering använder detta avancerade framdrivningssystem, till skillnad från traditionella raketmotorer som förlitar sig på förbränning av bränsle, en magnetisk plasmaaccelerator, vilket lovar en betydande minskning av den interplanetära restiden och förväntas vara redo för driftsättning år 2030.

Medan USA och Ryssland testar plasmamotorer fokuserar Kina också sina ansträngningar på raketen Long March 10 och månstationen ILRS (i samarbete med Ryssland) som ska fungera som en språngbräda för Mars år 2030. Samtidigt, i januari 2024, blev Japan den femte nationen att landa en rymdfarkost på månen och planerar att genomföra ett Marsutforskningsuppdrag med en sond. Indien var den fjärde nationen att uppnå detta året innan.

I rymdens snabbt föränderliga geopolitiska landskap framstår Sydkorea som ett unikt fenomen. Observatörer anser nu att landet är en verklig motvikt i Asien, kapabelt att konkurrera på lika villkor i projekt som utforskar avlägsna planeter. Landet med morgonlugnet nöjer sig inte längre med att bara köpa satelliter eller förlita sig på andra för uppskjutningar; det etablerade officiellt Korea Aerospace Exploration Agency (KASA, ofta kallat Sydkoreas NASA) i maj 2024, med målet att omvandla Sydkorea till ett globalt rymdkraftverk senast 2026.

Sydkoreas ambitioner inkluderar att utforska månen och Mars, utveckla raketteknik och skjuta upp nya rekognoserings-/observationssatelliter. Den 3 maj sköts Sydkoreas CAS500-2-satellit framgångsrikt upp i omloppsbana från en rymdbas i Kalifornien, vilket markerar ett betydande steg framåt i landets satellittekniska kapacitet och ambitioner för rymdutveckling. Enligt Indo Pacific Defense Forum planerar Seoul att genomföra minst tre rymdskeppsuppskjutningar till före 2027 och förväntar sig att skjuta upp ytterligare militära satelliter.

Sammanställt av KHANH HUNG

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