Gyorsabb bolygóközi utazást ígér egy festék és egy napvitorla

Egyetlen hónapra csökkenhetne egy marsutazás időtartama. A Spiritet és az Opportunityt a vörös bolygóra juttató technikához viszonyítva hétszeres gyorsulást egy napvitorla, de mindenek előtt egy festék eredményezné.

Gregory Benford, a Kaliforniai Egyetem munkatársa, és testvére, James, akinek saját űrrepülés-kutatási cége van, egy mikrohullámú meghajtási elvet eszelt ki. Röviden összefoglalva: a napvitorlával szerelt gépet a Földről sugárzott mikrohullámú energiával tolnák előre oly módon, hogy az elpárologtatja a vitorlára felvitt különlegesen megalkotott festék molekuláit. Az elpárolgó molekulák által adott lökés jelentős erőt adna a gépnek az előrehaladáshoz. Benfordék az Acta Astronautica következő számában számolnak be részletesen elvükről, mely szerint egy hónapra csökkenhetne egy út a Marsra.

A napvitorlák valójában hatalmas tükrök, melyek felszínéről a Nap fényének fotonjai visszapattannak, enyhe lökést adva a szerkezetnek. A testvérpárnak a napvitorla fejlesztése közben, körülbelül öt évvel ezelőtt villant be a sebességfokozó ötlet. Egy rendkívül vékony szénhálós vitorlát teszteltek mikrohullámokkal, amikor meglepetésükre a vitorlára a várt erőnek a többszöröse hatott. Végül sikerül rájönniük, hogy a mikrohullámú sugár hője szén-monoxid-gázt szabadított fel a vitorla felszínéről, és ezek molekulái adják a plusz löketet a vitorlának.


A speciális meghajtással ellátott űrhajót egy rakéta állítaná alacsony földkörüli pályára, 300 kilométeres magasságba, ahol a gép kibonthatja 100 méter átmérőjű vitorláját, ezután kezdődhet meg a Földről felsugárzott mikrohullámú hevítés. Benfordék számítása szerint egy órányi mikrohullámú löket másodpercenkénti 60 kilométeres sebességre tudná gyorsítani az űrhajót, ami gyorsabb bármely jelenleg létező bolygóközi űrhajónál. "Ez nem egy hagyományos értelemben vett meghajtás" - mondta Gregory Benford. "Mi a hajtóművet a Földön hagyjuk."

A fenti teljesítményhez egy 60 megawattos mikrohullámú sugárra van szükség, aminek képesnek kell lennie a távolodó űrhajó követésére. A NASA mélyűr kommunikációs hálózata, ami kapcsolatot tart a két marsjáróval, valamint a Szaturnusz körül keringő Cassini űrszondával, jelenleg fél megawatt kezelésére képes. Benfordék szerint ez a teljesítmény fokozható lenne a jövőben, és remélik sikerül meggyőzniük az amerikai űrhivatalt, hogy a hálózat jövőbeli fejlesztésekor a napvitorlában rejlő lehetőségeket is figyelembe vegyék.


Az elpárolgó festék elkészítése sem tűnik egyszerű feladatnak. Az ideális anyagnak nagy mennyiségű könnyű gázt kellene magába zárnia, mint például a hidrogén, ami csak nagyon magas hőmérsékleten távozhatna, hogy a molekulák a lehető legnagyobb lökést adhassák. Ideális esetben az összes festék elpárologna egy mikrométer vastagságú napvitorlát hagyva, mellyel az űrhajó folytathatná útját a Marsra. A visszaútról egyelőre még nem szól a fáma. Annyi leszűrhető, hogy lényegesen lassabb lesz, mint az odaút amíg nincs meg a megfelelő infrastruktúra a Marson, illetve nem árt, ha a raktérben is pihen egy festékkel ellátott tartalék napvitorla.

"Egész jó az ötlet" - mondta Geoffrey Landis, a NASA Glenn Kutató Központjának fizikusa. "Természetesen vannak még kidolgozásra váró részletek, azonban alapjaiban az elv értelmesnek tűnik."