Mars’a yapılan seyahatler, dokuz aya yaklaşan uzun seyahat mühletleri ve bu müddet boyunca astronotların maruz kalacağı radyasyon riskleri nedeniyle büyük bir zorluk olarak görülüyor. Fakat Rus bilim insanları, bu süreyi büsbütün değiştirecek savlı bir teknoloji geliştirdiklerini duyurdu.
Rusya Devlet Atom Enerjisi Kurumu (Rosatom), plazma tabanlı yeni bir itki sistemiyle, Dünya ile Mars ortasındaki geçişi sadece 30 ile 60 gün ortasına indirebileceğini öne sürüyor. Bu, Kızıl Gezegen’e ulaşmak için gereken müddette dokuz aydan bir aya düşüş üzere çarpıcı bir sıçrama manasına demek.
Yörünge ayarlamaları için on yıllardır kullanılan plazma yahut elektrikli itki sistemlerinin en bilinen varyantları ortasında iyon iticileri ve Hall tesirli iticiler bulunuyor. Bu sistemler, yakıtı yüklü parçacıklara (iyonlara) dönüştürüp elektrik yahut manyetik alanlar kullanarak hızlandırıyor, bu da onlara kimyasal roketlere kıyasla inanılmaz yakıt verimliliği sağlıyor.
Ancak bu sistemler, düşük itki güçleri nedeniyle uzun vadeli misyonlarda daha çok yörünge müdafaa emeliyle kullanılıyor. Rosatom’un projesinin bu teknolojiyi gezegenler ortası seyahat için ana itki motoruna dönüştürme potansiyeli, sözün tam manasıyla çığır açıcı olmasını sağlayabilir.
Rosatom’un plazma teknolojisi nasıl çalışıyor?
Rosatom’daki bilim insanları, manyetik plazma hızlandırıcısına dayalı bir plazma elektrikli roket laboratuvar prototipi geliştirdi. Klâsik roketlerin kimyasal yakıt yakarak sıcak gaz üretmesinin tersine, bu motor bir çalışma akışkanını (Rosatom’un sisteminde hidrojen) plazmaya iyonize ediyor. Akabinde, güçlü elektromanyetik alanlar kullanarak bu yüklü parçacıkları son derece yüksek suratlara çıkarıp dışarı atarak uzay aracını ileri hakikat itiyor.
Bu tasarım, parçacıkların egzoz suratının yaklaşık 100 km/s’ye ulaşmasını sağlıyor. Bu sürat, kimyasal roketlerin tipik egzoz suratları olan 2 ila 4,5 km/s’nin kat kat üzerinde. Motorun uçuşa hazır bir versiyonunu 2030 yılına kadar üretmeyi hedefleyen Rosatom grubu, prototipin teorik olarak bir Mars vazifesi için kâfi olan 2.400 saatten fazla çalışabildiğini tez ediyor.
İtki gücü ve verimlilik farkı
Kimyasal ve plazma motorları ortasındaki temel fark itme gücü ve verimlilik istikrarı. Kimyasal roketler, fırlatma için gereken çok yüksek itme gücünü anında sağlar lakin yakıtı verimsiz tüketir. Plazma motorları ise anlık itme gücü düşük olsa da, çok daha yüksek itme verimliliği ve egzoz suratları sunar. Emel, uzun mühlet boyunca daima ivmelenme uygulayarak kademeli olarak yüksek sürate ulaşmaktır. Rus tasarımı, uzay aracını yörüngeye klâsik roketlerle çıkmasına, lakin Mars geçişi için plazma motoruna geçiş yapılmasına dayanıyor.
Mars’a iki ay üzere kısa bir müddette ulaşmak, günümüz uzay araçlarınınkinden çok daha yüksek ortalama suratlar gerektiriyor. Başarılı olması durumunda bu teknoloji, derin uzay itkisinde bir dönüm noktası oluşturacak ve gezegenler ortası seyahatleri hem kısaltıp hem de astronotların kozmik radyasyona maruz kalma müddetini azaltarak daha inançlı hale getirecek.
