Amerykańska agencja kosmiczna NASA pracuje nad nowym typem napędu sond kosmicznych. Celem jest znaczące skrócenie czasu, jaki jest potrzebny, by statki kosmiczne opuściły Układ Słoneczny. Ma to pozwolić ludzkości na znacznie szerszą eksplorację Wszechświata.
Pellet-Beam Propulsion – silnik NASA do podróży międzygwiezdnych
Na początku 2023 roku NASA przyznała 175 000 dolarów grantu na rozwój napędu Pellet-Beam Propulsion, w skrócie PBP. Choć na razie naukowcy są jeszcze przed budową pierwszego prototypu, to pomysł już jest dość obiecujący.
W teorii silniki PBS mogłyby skrócić czas wyjścia z Układu Słonecznego do 5 lat. Warto przypomnieć, że historycznej sondzie kosmicznej Voyager 1 udało się to dopiero po 35 latach w próżni. Oznaczałoby to, że w przyszłości realne mogłyby stać się załogowe misje poza nasz układ planetarny. Obecnie używane paliwa chemiczne po prostu nie mogą tego osiągnąć.
Jak działa koncepcja silnika NASA Pellet-Beam Propulsion?
Jak działa PBP? Koncepcja bazuje na wcześniejszej inicjatywie Starshot, której celem było opracowywanie tzw. żagli słonecznych. W tym systemie bardzo lekkie sondy są „odpychane” milionami laserów z Ziemi, które są wycelowane w oddalający się od naszej planety pojazd.
Ograniczeniem Starshota była jednak maksymalnie zmniejszona waga sondy. Do eksploracji, a nawet kolonizacji innych układów planetarnych potrzeba bowiem dużych i ciężkich pojazdów.
System Pellet-Beam Propulsion bazuje więc na koncepcji żagli słonecznych, lecz jest nieco bardziej zaawansowany. Wysyłając w misję sondę PBP trzeba wystrzelić dwa urządzenia. Pierwsze z nich będzie umieszczone na orbicie Ziemi, drugie docelowo poleci w niezbadany Wszechświat.
Zadaniem sondy orbitującej jest precyzyjne wysyłanie tytułowych „pelletów” – mikroskopijnych cząstek paliwa, które mają regularnie trafiać w sondę eksploracyjną. W trakcie swojej podróży cząsteczki są też dodatkowo nagrzewane przez siatkę laserów wystrzeliwanych z powierzchni Ziemi. Dzięki temu pellety częściowo zmienią się w plazmę w procesie nazywanym ablacją laserową i zaczną jeszcze bardziej przyśpieszać.
Po doleceniu w okolicę sondy zdarzyć się mogą dwie rzeczy. Idealnie pellet trafi w żagiel słoneczny sondy i przyśpieszy ją bezpośrednio. Jednak nawet przy mniejszej precyzji cząsteczka także odepchnie urządzenie, dzięki generującym pole magnesom, które umieszczone będą wewnątrz żagla.
Czytaj też:
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna przeleci nad Częstochową. Oto kiedy wypatrywać ISSCzytaj też:
Astronauci na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Wielki sukces NASA i SpaceX