Was sind einige vorgeschlagene Mittel für interplanetare Reisen?
Es gibt drei vorgeschlagene interplanetare Flugmethoden, die die meiste Aufmerksamkeit erregen - Zweikraftstoff-Flüssigkeitsraketen, Elektromotoren, insbesondere die Ionenmaschine oder das Ionenstrahltriebwerk, und die experimentellere (aber äußerst vielversprechende) VASIMR, eine Rakete mit variablem spezifischen Magnetoplasma-Impuls, die verwendet Radiowellen und Magnetfelder, um ein Treibmittel zu beschleunigen. Diese interplanetaren Antriebssysteme haben eine Abgasgeschwindigkeit (dh eine Höchstgeschwindigkeit) von 3 bis 5 km / s, 30 bis 50 km / s bzw. 10 km / s bis 300 km / s. Der spezifische Impuls (im Grunde genommen Meilen pro Gallone) liegt in einer ähnlichen Größenordnung. Um zunächst von der Planetenoberfläche abzusteigen, werden häufig Feststoffraketen eingesetzt.
Biotreibstoffraketen wurden während des gesamten Weltraumprogramms in großem Umfang eingesetzt und brachten die Menschen zum Mond und dienten als Hauptmittel für die interplanetarische Reise von Satelliten. Ionen-Motoren sind neu und wurden erst 1998 an Bord von Deep Space I im All getestet. VASIMR-Motoren sind noch neuer und wurden nur am Boden getestet. Die ersten In-Orbit-Tests werden voraussichtlich im Jahr 2010 stattfinden.
Biotreibstoffraketen sind aus mehreren Gründen für interplanetare Manöver Feststoffraketen vorzuziehen. Das offensichtlichste ist, dass Biotreibstoffraketen ein- und ausgeschaltet werden können, während Feststoffraketen ein One-Shot-Deal sind. Sie bieten auch einen verbesserten spezifischen Impuls und eine verbesserte Höchstgeschwindigkeit. Der Nachteil ist, dass sie aufgrund der Pumpmaschinen teurer sind als Feststoffraketen. Feste Raketen funktionieren nach dem Prinzip "Feuer und Vergessen", genau wie Flaschenraketen - Sie zünden sie an, sie feuern und das war's. Zweikraftstoffraketen haben viel mehr bewegliche Teile. Für den interplanetaren Antrieb gelten sie jedoch normalerweise als Standard. Diese Raketen kombinieren unter Verwendung von Turbopumpen einen Kraftstoff und einen Oxidator unter hohem Druck, um Schub zu erzeugen.
Ionenmotoren arbeiten ähnlich wie Teilchenbeschleuniger - sie ionisieren eine Substanz, normalerweise Argon, Quecksilber oder Xenon, und beschleunigen sie durch ein starkes elektrisches Feld aus einer Düse. Dies nutzt das Verhältnis von Ladung zu Masse von Ionen aus, um Schub zu erzeugen. Ionentriebwerke sind ausschließlich für interplanetare Reisen vorgesehen, da sie viel zu wenig Schub erzeugen, um aus dem Gravitationsfeld der Erde aufzusteigen. Im Gegensatz zu den in Star Wars dargestellten Ionentriebwerken benötigen echte Ionentriebwerke viele Wochen oder Monate, um auf eine angemessene Geschwindigkeit zu beschleunigen, haben jedoch einen sehr hohen spezifischen Impuls und eine sehr hohe Höchstgeschwindigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Raketen, was sie attraktiv macht.
VASIMR ist das fortschrittlichste, aber durchaus realisierbare vorgeschlagene interplanetare Antriebssystem. Wie bereits erwähnt, verwendet das System Funkwellen und Magnetfelder, um ein Treibmittel, üblicherweise Wasserstoff, zu beschleunigen. Eine magnetisch induzierte "Drossel" ermöglicht einen variablen Düsenstrom, daher die variable spezifische Impulskomponente des Akronyms VASIMR. Diese Systeme sind vielversprechend, können sich kontinuierlich beschleunigen und könnten die Reise zum Mars von Jahren auf etwa 8 Monate verkürzen. Das VASIMR wurde ursprünglich während der Erforschung der Kernfusion entwickelt.