A NASA a limitált büdzséjének dacára nem áll le, és egyre csak pörög, és pörög. Bár az SLS sztorija úgy bűzlik, ahogy van, és nem értem, hogy nem léphettek még oda a Boeing tökeinek, ha azok már 4,6-szer annyit költöttek, mint a SpaceX, és csak drágább lesz majd az SLS, mert semmi nem újrahasznosítható belőle, de erről talán majd egy másik cikkben. Nagyon úgy tűnik, hogy a leendő Mars küldetés csomú zsírúj technológiát fog felvonultatni. Apropó utazás, lehet, hogy fél év helyett csak 6 hét lesz. Jelenleg a standard utazási időtartam a Marsig fél év, ezt szeretné az Ad Astra összesen 6 hétre rövidíteni a VASIMR fantázianevű plazmahajtóművükkel. Igen, plazma. Nem ion, nem hagyományos. Hanem plazma. Sci-finek hangzik? Meglehet az is.
A VASIMR a fantáziadús Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket, vagyis Variálható Impulzusú Magnetoplazmatikus Rakéta takarja, és már 1977 óta fejlesztés alatt áll, és jelen pillanatban ő az egyik legígéretesebb versenyzőnk. Az első teszt üzeme 1983-ban volt, és azóta folyamatosan megállás nélkül folyik a fejlesztés. '98-ban elérték az első 10kW-nál nagyobb energiájú plasma kilövelést, innentől pedig csak egyre feljebb mentek: 2002-ben 25kW majd később 50kw 2005-ben. Ez az 50kW 0,5 newton tolóerőnek felel meg, ami máris több, mint az egyenlőre hajtóerő nélküli EM meghajtó, amiről itt írtunk már. Amúgy ezért a fél Newtonért még díjat is kaptak. Aztán 2008-ban sikeröl 200kW-ot kipréselni magukból. Aztán még az ölükbe pottyant egy gyönyörű NASA 10 millió dolláros szerződés, úgyhogy jelenleg is robognak előre.
A hajtóművet 3 szegmensre lehet bontani:
1 szegmens: Egy RF tekercsel körbevett kamrába nemesgázt (argont vagy xenont) fecskendeznek, melyet az előbb említett tekercs rádióhullámokkal bombáz, hogy az elektronokat elválassza az atomoktól. Ebből a folyamatból keletkezik az ún.: hideg plazma. Ezt az anyagot tovább küldik a második és harmadik szegmensbe, melyek egyszerre, párhuzamosan működnek. A hajtóműkamrába továbbfecskenezett plazmát elektromágnesek tartják kontrol alatt (ez a mádoik szegmens), és irányítják át az IHC gyorsítón (ő a harmadik), úgy, hogy valójában nem ér a kerámia borításhoz (ez nagy dolog, erről még később). Az IHC gyorsítóban a hideg plazmát még több elektromágneses hullámmal bombázzák, és felfűtik azt 1000000 kelvin fölé. 173-szor olyan melegre, mint amilyen a Nap felszíne.
A hajtómű második szegmensében erős elektromágnesek nyomás alatt tartják az ellőbb keletkezett hidegplazmát, és a "felfűtéstől" függően képes két típusú hajtó erő generálására: Alacsony tolóerejű, de extrém hosszú ideig tartó meghajtásra (mint amilyenre az ion hajtúművek képesek) vagy a rövid ideig tartó, de erőteljes tolóerő kifejtésére (mint egy szilárd hajtóanyagú rakéta képes)
De mi is ez a alacsony tolóerő, hosszú idős dolog? Az angol fogalom valójában ez: specific impulse. Ezt hívjuk ISP-nek (specific impulse), mely fogalom az adott hajtómű hatásfokát jelöli -, hogy mennyi ideig tudod járatni adott mennyiségű hajtóanyagról.
Apropó elektromágnesek. Mivel a plazmát folymatos kontroll alatt tartanák supravezető mágnesekkel, így a maga a plazma soha nem kerülne érintkezébe a kamra falaival, így jelentősen kitolva az eszköz élettartamát. Továbbá a VASMIR hajtóműnek gyakorlatilag nincsen mozgó alkatrésze (a jelenlegi hajtóművek elképesztően komplex csővezeték rendszerrel , és elektródákat sem alakalmaz. A becsült teljesítménye valahol 50 m/s (180 km/h!) és afelett lehet. Egyetlen aprócska bökkenő van: a folyamat közben hatalmas mennyiségű hő keletkezik, melyet valahogy el kell vezetni, nehogy túlterhelődjön a rendszer.
Potenciálsi felhasználási területek:
A hajtómű csak űrben működik, és jelenleg három olyan dolog van, amihez nagyon jól feltudnák használni a VASIMR hajtóműveket. Az egyik az ISS pályán tartása a másik pedig a mélyűri küldetések. Az elsőre volt is éles teszt tervezve, mely végül nem valósult meg, mert a NASA nem tartotta alkalmasnak az ISS-t mint tesztplatformot. A jelenlegi tervek szerint a következő kettő területen lenne gyümölcsöző használni a hajtóművet:
1) Hold - Föld vontató.
Egy egy darab VF-200-assal ellátott vonatót hajó körülbelül 7 tonna felszerelést tudna eljuttatni jelenleg, 6 hónap alatt, hold körüli pályára. A NASA tervei azonban egy kicsit ambiciúzusabbbak. 34 tonnányi felszerelést akarnak cibáltatni a VASIMR-rel. Ehhez 5 hajtóművet és egy 1 MW kapaciítású nappanel farmot állítanának hadrendbe egy vázra szerelve (imádom az ilyen tugboat koncepciókat) mindezt 8 tonna argonnal megbolondítva. Az VASIIMR szállító hajó össz súlya 49 tonna lenne. Soknak tűnik? Ha a hagyományos módszerekhez hasonlítod, ahol üzemanyagból csak 60 tona kellene, akkor igazából kutyafüttye (és a payload LEO-ra való felviteléről még nem is beszéltünk).
2) Utazás a Mars körül - 39 napos változat - avagy Willy Fog, csak gyenge kezdő volt.
Egy 200 MW-s VASIMR hajtóművekkel ellátott űrjármű 39 nap alatt érné el a Marsot. Az ici pici bökkenő az az, hogy nem szólt senki arról a tömérdek áramról, ami ennek a működtetéséhez kell. (Bár az simán megoldás, ha egy űrhajó mögé, megfelelő távolságban oda bigyesztünk egy atomreaktort. (Már tesztelt dizájn, a Discovery-1-nek bejött, csak HAL őrült meg.)
+1 bónusz alkalmazási terület, melynek igencsak ideje volna:
Aki látta a Planetes című sorozatot, az tudja mire gondolok. Űrszemét gyűjtés. Lassan annyi vacak kering a Föld körül, hogy megnehezedik majd annak elhagyása. Illetve ugyan ennyi újrahasznosítható nyersanyag forrásunk is van kiaknázatlanul. 2010-ben még beszéltek is erről, de azóta nincs róla hír.
