Discs espacials: assequibles i molt ràpids
Actualment, l'objecte més ràpid llançat a l'espai per l'home és la sonda Voyager, que va poder accelerar fins a 17 km/s gràcies a l'ús de llançadors gravitacionals de Júpiter, Saturn, Urà i Neptú. Això és milers de vegades més lent que la llum, que triga quatre anys a arribar a l'estrella més propera al Sol.
La comparació anterior mostra que quan es tracta de tecnologies de propulsió en viatges espacials, encara ens queda molta feina per fer si volem anar més enllà dels cossos del sistema solar més propers. I aquests viatges aparentment propers són definitivament massa llargs. 1500 dies de vol a Mart i tornada, i fins i tot amb una alineació planetària favorable, no sona gaire prometedor.
En viatges llargs, a més de les unitats massa febles, hi ha altres problemes, per exemple, amb els subministraments, les comunicacions i els recursos energètics. Els panells solars no es carreguen quan el sol o altres estrelles estan lluny. Els reactors nuclears funcionen a plena potència durant només uns quants anys.
Quines són les possibilitats i perspectives per al desenvolupament de la tecnologia per augmentar i impartir velocitats més altes a la nostra nau espacial? Vegem les solucions existents i les que són teòricament i científicament possibles, encara que encara més probables en l'àmbit de la ciència-ficció.
Present: coets químics i iònics
Actualment, la propulsió química encara s'utilitza a gran escala, com els coets d'hidrogen líquid i d'oxigen. La velocitat màxima que es pot aconseguir gràcies a ells és d'aproximadament 10 km/s. Si poguéssim aprofitar al màxim els efectes gravitatoris del sistema solar, inclòs el mateix sol, un vaixell amb un motor de coet químic podria arribar fins i tot a més de 100 km/s. La velocitat relativament més lenta de la Voyager es deu al fet que el seu objectiu no era assolir la velocitat màxima. Tampoc va utilitzar postcombustió amb els motors durant les assistències de gravetat planetària.
La propulsió iònica és un motor de coet en el qual el factor de propulsió són els ions accelerats com a resultat de la interacció electromagnètica. És unes deu vegades més eficient que els motors de coets químics. Les obres del motor van començar a mitjans del segle passat. Les primeres versions utilitzaven vapor de mercuri per a la unitat. Actualment, el xenó de gas noble s'utilitza àmpliament.
L'energia que expulsa el gas del motor prové d'una font externa (plaques solars, reactor que produeix electricitat). Els àtoms de gas es converteixen en ions positius. Després són accelerats per un camp elèctric o magnètic, arribant a velocitats de fins a 36 km/s.
L'alta velocitat del factor expulsat condueix a una força d'empenta elevada per unitat de massa de la substància expulsada. Tanmateix, a causa de la baixa potència del sistema d'alimentació, la massa del portador expulsat és petita, la qual cosa redueix l'empenta del coet. Un vaixell equipat amb aquest motor es mou amb una lleugera acceleració.
Trobareu la continuació de l'article al número de maig de la revista
VASIMR a plena potència
