موتورهای یونی سرعت سفرهای فضایی را افزایش میدهد



محققانشرکتی تحت قرارداد سازمان ناسا در حال تولید موتورهایی است که از ذراتباردار به عنوان سوخت استفاده کرده و می تواند طول زمان سفر به مریخ را از6 ماه به 39 روز کاهش دهد.


به گزارش خبرگزاری مهر،زمزمه های رفتن انسان به سیاره مریخ طی سالهای اخیر بسیار افزایش یافته واز برنامه های سفر به کره ماه نیز پیشی گرفته و از اهمیت بیشتری برخورداراست. اما نقطه قابل تامل درباره چنین سفری مسافت طولانی آن است که به 6ماه زمان نیاز خواهد داشت.

اما اکنون دانشمندان در حال آزمایشموتور یونی جدیدی هستند که روزی می تواند این سفر 6 ماهه را به سفری 39روزه تبدیل کند. در حال حاضر راکتهای رایج از سوختهای شیمیایی برای ایجاداحتراق استفاده می کنند که بیشتر میزان این سوخت در زمین و در هنگام پرتابراکت مصرف می شود.

موتورهای یونی یا اتمهای الکتریکی باردارپرسرعت، در یک میدان مغناطیسی فضاپیما را به جهت مخالف هدایت خواهند کرد.این موتورها نسبت به راکتهای شیمیایی در لحظه جداشدن از زمین فشار کمتریتولید می کنند که به همین دلیل نمی توانند به تنهایی خود را از میدانگرانشی زمین رها کنند. اما در هنگام قرار گیری در فضا، این موتورها میتوانند نیروی مورد نیاز حرکت فضاپیما را برای سالهای مداوم تامین کنند ومشابه عملکرد باد در پشت بادبان قایقهای بادی، به تدریج به سرعت فضاپیمابیافزایند تا حدی که سرعت آنها از سرعت فضاپیماهایی که از سوخت شیمیاییاستفاده می کنند، بیشتر خواهد شد.

تا کنون از این موتورها در چندینماموریت فضایی استفاده شده است که از آن جمله می توان به فضاپیمای داونناسا که در راه رسیدن به شهابسنگ وستا و سرس قرار دارد و همچنین فضاپیمایهایابوسای ژاپنی که در سال 2005 با شهابسنگ ایتوکاوا ملاقات کرده، اشارهکرد.

اما موتور یونی جدیدی که در دست تکمیل قرار دارد از توانایی وجاذبه بیشتری برخوردار است زیرا این موتور با نام VASIMR از ژنراتورهایفرکانسهای رادیویی برای حرارت دادن به یونها استفاده می کند. این پروژهتوسط شرکتی به نام Ad Astra Rocket در حال تکمیل و توسعه است.

موتورVASIMR در مرحله اول با فرایندی مشابه جوشاندن آب به منظور ایجاد بخار،عملکردی مشابه موتورهای بخار دارد. ژنراتور امواج رادیویی گازی متشکل ازاتمهای آرگون را به اندازه ای تحت تاثیر قرار می دهند که الکترونهای آن بهحالت جوشیدن درآمده و پلاسمایی را به وجود می آورند.

در مرحلهدوم عملیاتی این موتور، یونهای پلاسما تحت تاثیر حرارت یک میلیون درجه،حرارتی مشابه آنچه در مرکز خورشید وجود دارد قرار خواهند گرفت. سپسژنراتور فرکانسهای رادیویی با فرکانسی مشابه مرحله اول، انرژی مازادی رابه یونها وارد می آورد. در نهایت میدان مغناطیسی قدرتمندی که در نتیجهحرارت و حرکت سریع یونها به وجود آمده است، پلاسمای یونی را به پشت موتورهدایت کرده و باعث تولید نیروی فشار و جلو رانده شدن فضاپیما خواهد شد.

باکمک این فرکانسها موتور VASIMR به انرژی صدها بار قوی تر از انرژیموتورهای دیگر دست خواهد یافت. در حال حاضر محققان Ad Astra در حال آزمایشمرحله دوم عملیاتی این موتور هستند تا بتوانند به حداکثر قدرت موتور دستیابند.

این موسسه با ناسا به توافق رسیده است تا یکی از راکتهایمجهز به این موتور را در سال 2012 یا 2013 به سمت ایستگاه فضایی بینالمللی پرتاب کند تا این راکت به صورت دوره ای بتواند قرار گرفتن ایستگاهدر مدار را تضمین کند. در سطح کنونی انرژی، موتور VASIMR می تواند با کمکانرژی خورشیدی حرکت کند. به گفته محققان از این موتور می توان به عنوانقایقی مدارگرد استفاده کرد که ماهواره ها را به سطوح مختلف مدار کشیده ویا محموله های مختلف را به پایگاهی در ماه انتقال دهد. در عین حال اینموتور می تواند شهابسنگهای خطرساز را از مدار خارج کند.

با این حالبرای سفر به مریخ در 39 روز، این موتور به انرژی 1000 برابر انرژی که توسطخورشید تولید می شود نیاز خواهد داشت. به همین منظور VASIMR برای تامیناین انرژی نیازمند راکتورهای خارجی بر سطح فضاپیما خواهد بود.

براساس گزارش نیوساینتیست، در صورتی که موتور VASIMR به گونه ای تکمیل شودکه بتواند فضانوردان را در طول 39 یا 40 روز به مریخ برساند این ابداع درگروه تجهیزاتی قرار خواهد گرفت که می تواند آینده بشر را متحول سازد.