REKLAMA
  1. SPIDER'S WEB
  2. Nauka
  3. Kosmos

To może być przełom w lotach kosmicznych. Na Marsa w półtora miesiąca zamiast pół roku

Jednym z głównych problemów stojących przed organizacją załogowych misji na Marsa jest odległość dzieląca naszą planetę od Czerwonej Planety nawet w momencie ich maksymalnego zbliżenia. Naukowcy jednak pracują nad rozwiązaniem, które potencjalnie może znacząco skrócić czas podróży w stronę Marsa.

Pośpieszny na Marsa
REKLAMA

Kiedy ludzie po raz pierwszy lecieli na Księżyc, podróż na Srebrny Glob zajmowała im cztery dni. W tym czasie statek z astronautami pokonywał odległość ok. 360 000 km. Planowane na przyszłość misje marsjańskie będą wymagały od astronautów znacznie więcej cierpliwości. Nawet w momencie gdy obie planety maksymalnie się do siebie zbliżają, dzieli je odległość 55 mln km. Przy wykorzystaniu dostępnych obecnie rakiet podróż na Marsa zajmie co najmniej sześć miesięcy. W tym czasie astronauci lecący statkiem wystawieni byliby na niezwykle szkodliwe promieniowanie kosmiczne oraz, tak samo jak astronauci na pokładzie stacji kosmicznej, traciliby masę mięśniową i gęstość kości, przez co dolatywaliby na miejsce w dużo gorszym stanie niż na początku podróży.

REKLAMA

Co więcej, kiedy ludzie w końcu wylądują na Marsie, do przetrwania - przynajmniej na początku - będą potrzebowali regularnych dostaw z Ziemi. Dla zapewnienia odpowiedniego bezpieczeństwa misji konieczne jest zminimalizowanie czasu dostawy krytycznych zapasów. Z tego też powodu NASA postawiła przed inżynierami konkretne wyzwanie: zaprojektować sposób dostawy na Marsa ładunku o masie co najmniej 1000 kg w czasie krótszym niż 45 dni. Zadanie zatem było niezwykle ambitne.

A gdyby tak na pokładzie statku nie było żadnego paliwa?

Na taki pomysł wpadł zespół naukowców z Uniwersytetu McGill. Według koncepcyjnego projektu ładunek wyniesiony na orbitę okołoziemską byłby napędzany podczerwoną wiązką laserową emitowaną z powierzchni Ziemi przez sieć laserów o średnicy 10 metrów, generującą moc 100 MW. Wiązka laserowa skupiałaby się na specjalnym reflektorze, który odbijałby ją w kierunku komory z plazmą wodorową ogrzewając jej rdzeń do temperatury rzędu 40 000 stopni Celsjusza a plazmę do 10000 stopni Celsjusza. Następnie uwalniany z komory gaz wodorowy w teorii byłby w stanie rozpędzić ładunek na tyle, aby dotarł on z Ziemi na Marsa w zaledwie 45 dni. Cały proces rozpędzania miałby trwać 58 minut. Po tym czasie statek uzyskałby prędkość 17 km/s, dzięki czemu orbitę Księżyca minąłby już po ośmiu godzinach.

Jak się sonda rozpędzi, to potem musi jeszcze zahamować

REKLAMA

Choć koncepcja zaproponowana przez inżynierów wydaje się obiecująca, to ma jedno słabe ogniwo. Skoro na pokładzie statku nie będzie zbiornika z paliwem, a jedynie ładunek transportowany na Marsa, to po dotarciu do celu podróży nie będzie też paliwa, aby wyhamować statek i bezpiecznie wylądować na Marsie. Inżynierowie przekonują, że sonda będzie musiała precyzyjnie wchodzić w atmosferę Marsa, tak aby w niej wyhamować, wykorzystując opór atmosfery. Jeżeli przy wlocie taki pojazd znalazłby się za wysoko, trafiłby zatem na zbyt rzadkie warstwy atmosfery, nie wytraciłby odpowiednio prędkości i poleciałby dalej. Gdyby z kolei wszedł zbyt głęboko w atmosferę, mógłby spłonąć. Precyzja jest tu zatem kluczowa, statek musiałby wejść na orbitę na wysokości 150 km nad powierzchnią Marsa. Co więcej, podczas hamowania statek doświadczałby przeciążeń rzędu 8 g, czyli na granicy ludzkiej wytrzymałości, a samo tarcie statku o atmosferę generowałoby tyle ciepła, że niezbędne byłoby stworzenie specjalnych osłon termicznych z materiałów, które jak na razie nie istnieją, aczkolwiek są już rozwijane.

Choć projekt jak na razie znajduje się w fazie koncepcyjnej, to różne niezależne zespoły pracują już nad stworzeniem komponentów, które umożliwiłyby realizację takiej misji. Z tego też względu badacze optymistycznie zakładają, że pierwsze misje na Marsa napędzane za pomocą laserów, wystartują z Ziemi około dziesięciu lat po pierwszych załogowych misjach marsjańskich realizowanych za pomocą klasycznych rakiet. Czy to będzie jeszcze w pierwszej połowie XXI wieku pozostaje kwestią otwartą.

REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA