Put do Marsa za 30 dana? Rusija testira motor koji bi mogao promijeniti svemirske misije

Ruski istraživači testiraju novi sistem plazma pogona koji bi mogao ubrzati buduće misije na Mars, smanjujući vrijeme putovanja s mjeseci na samo jedan ili dva. Motor, koji je razvio Rosatomov Troitsk institut, sada je u fazi zemaljskih ispitivanja i mogao bi biti spreman za svemir do 2030. godine.

Sistem, koji koristi elektromagnetna polja za ubrzavanje čestica vodonika, predstavlja odstupanje od konvencionalnog hemijskog pogona. Ako bude funkcionisao kako je projektovano, mogao bi značajno promijeniti planiranje međuplanetarnih misija u civilnom i odbrambenom sektoru.

Ruski razvojni napori poklapaju se sa rastućim globalnim pritiskom za unapređenje električnih pogonskih sistema za duboki svemir. Potencijal skraćivanja trajanja misija uz smanjenje mase goriva učinio je motore zasnovane na plazmi prioritetom za buduće istraživačke arhitekture, stoji u tehničkoj dokumentaciji Rosatoma.

Zemaljski testovi usmjereni na spremnost za duboki svemir

Prototip se testira unutar vakuumske komore od 14 metara, dizajnirane za simuliranje svemirskih uslova. Motor, koji radi na 300 kilovata, radi u pulsno-periodičnom režimu i već je pokazao vijek trajanja od 2.400 sati, kako je navedeno u tehničkom pregledu Izvestije. To trajanje je dovoljno za kompletnu misiju na Mars, uključujući faze ubrzanja i usporavanja.

Pogonski sistem ubrzava nabijene čestice vodika - protone i elektrone - do brzina do 100 kilometara u sekundi, potvrdio je Aleksej Voronov, prvi zamjenik direktora za nauku u institutu. Ta brzina daleko premašuje trenutne hemijske rakete, koje obično postižu maksimalnu brzinu od oko 4,5 kilometara u sekundi.

Jedinica nije namijenjena za lansiranje sa Zemljine površine. Umjesto toga, hemijske rakete bi dostavile svemirsku letjelicu u nisku Zemljinu orbitu, gdje bi se plazma motor aktivirao kako bi osigurao kontinuirani pogon kroz duboki svemir. Zvaničnici su dodali da bi mogla funkcionirati i kao svemirski tegljač, prenoseći teret ili module između planetarnih orbita.

Vodonično gorivo i nuklearna energija omogućavaju efikasnost

Motor se oslanja na vodonik i ugrađeni nuklearni reaktor za generisanje održive snage. Egor Biriulin, mlađi istraživač uključen u projekat, rekao je da mala atomska težina vodonika omogućava brže ubrzanje uz manju potrošnju goriva. Obilje vodonika u svemiru također bi moglo omogućiti buduće strategije dopunjavanja gorivom na mjestu događaja.

Biriulin je također napomenuo da motor proizvodi usmjereno kretanje plazme koristeći dvije visokonaponske elektrode. Nabijene čestice prolaze između njih, stvarajući magnetsko polje koje izbacuje plazmu kako bi generiralo potisak. Ova konfiguracija izbjegava potrebu za zagrijavanjem plazme do ekstremnih temperatura, ograničavajući habanje komponenti i povećavajući energetsku efikasnost.

Projektovani potisak je 6 njutna , što je najveći potisak među trenutnim prototipovima plazma pogona, na osnovu nalaza u Rosatomovoj tehničkoj dokumentaciji . Ova sila bi zahtijevala produžene faze ubrzanja i usporavanja, što sugerira da bi buduće svemirske letjelice bile dizajnirane za spor, kontinuirani pogon, a ne za kratke pogone s visokim potiskom.

Dosadašnji rezultati u proizvodnji plazma potisnika

Plazma pogon se već koristi u orbiti, uključujući i nekoliko satelita i misija lansiranih tokom protekle decenije. Sistemi ruske proizvodnje podržavaju satelite OneWeb i bili su integrirani u NASA-inu misiju na asteroid Psyche, koja je lansirana 2023. godine.

Trenutni plazma potisnici obično rade brzinama između 30 i 50 kilometara u sekundi. Novi motor ima dvostruko veći domet, što ga stavlja daleko ispred drugih sistema koji su u razvoju u Sjedinjenim Državama, Evropi i Kini. Nisu objavljeni nikakvi podaci o performansama koje su recenzirali stručnjaci, a sistem još nije testiran u svemiru.

Ruski programeri naglašavaju razliku u performansama u odnosu na konvencionalne sisteme. „U tradicionalnim pogonskim jedinicama, maksimalna brzina protoka materije je oko 4,5 kilometara u sekundi... U našem motoru, radno tijelo su nabijene čestice koje ubrzava elektromagnetno polje“, rekao je Voronov za Izvestija.

Izazovi implementacije i regulatorni rizici

Nuklearne svemirske letjelice pogodne za svemirsko korištenje rijetke su zbog sigurnosnih problema i regulatorne kontrole. Za Rosatomov sistem nije objavljen nijedan dizajn reaktora, a rukovanje nuklearnim materijalom tokom lansiranja može zahtijevati odobrenje međunarodnih svemirskih agencija i nadzornih tijela.

Integracija takvog pogonskog sistema u svemirsku letjelicu s posadom također bi zahtijevala značajne redizajne. Upravljanje toplinom, zaštita od zračenja i distribucija energije s održivo visokim izlazom su područja u kojima inženjerski izazovi ostaju neriješeni.

Uprkos svom potencijalu, motor je još godinama daleko od implementacije. Zvaničnici očekuju verziju spremnu za let do 2030. godine, ali rokovi zavise od uspješnog testiranja, kontinuiteta finansiranja i eksterne validacije.

╰┈➤ Program N1 televizije možete pratiti UŽIVO na ovom linku kao i putem aplikacija za Android /iPhone/iPad