Quais são alguns dos meios propostos para viagens interplanetárias?
Existem três meios propostos de viagem interplanetária que chamam mais atenção - foguetes líquidos bipropelentes, motores elétricos, principalmente o motor de íons ou o propulsor de íons, e o VASIMR mais experimental (mas extremamente promissor), um foguete de magnetoplasma de impulso específico variável, que usa ondas de rádio e campos magnéticos para acelerar um propulsor. Esses sistemas de propulsão interplanetária têm uma velocidade de exaustão (velocidade máxima) de 3 a 5 km / s, 30 a 50 km / s e 10 km / s - 300 km / s, respectivamente. Impulso específico (milhas por galão, basicamente) varia em uma escala semelhante. Para sair inicialmente da superfície planetária, freqüentemente são usados propulsores de foguetes sólidos.
Foguetes bipropelentes têm sido amplamente utilizados em todo o programa espacial e levaram homens à Lua, além de serem usados como o principal meio de viagens interplanetárias para satélites. Os motores de íon são novos e só foram testados no espaço em 1998, a bordo do Deep Space I. Os motores VASIMR são ainda mais novos e foram testados apenas em terra. Os primeiros testes em órbita devem ocorrer em 2010.
Foguetes bipropelentes são preferíveis a foguetes sólidos para manobras interplanetárias por várias razões, a mais óbvia das quais é que os foguetes bipropelentes podem ser ligados e desligados enquanto foguetes sólidos são um negócio único. Eles também oferecem um impulso específico aprimorado e velocidade máxima. A desvantagem é que eles são mais caros que os foguetes sólidos devido às máquinas de bombeamento. Foguetes sólidos funcionam com base no princípio de "disparar e esquecer", assim como foguetes de garrafa - você os acende, eles disparam, e é isso. Foguetes bipropelentes têm muito mais peças móveis. No entanto, para propulsão interplanetária, eles geralmente são considerados padrão. Esses foguetes combinam um combustível e um oxidante a alta pressão usando turbinas para produzir empuxo.
Os motores de íons funcionam de maneira semelhante aos aceleradores de partículas - eles ionizam alguma substância, geralmente argônio, mercúrio ou xenônio, e aceleram a saída de um bico usando um poderoso campo elétrico. Isso tira proveito da relação carga / massa de íons para produzir empuxo. Os motores de íons são exclusivamente para viagens interplanetárias porque produzem muito pouco impulso para ascender do campo gravitacional da Terra. Ao contrário dos motores de íons retratados em Star Wars, os motores de íons reais levam muitas semanas ou meses para acelerar até uma velocidade razoável, mas têm um impulso específico e uma velocidade máxima muito altos em comparação com os foguetes convencionais, tornando-os atraentes.
O VASIMR é o sistema de propulsão interplanetário proposto mais avançado, mas completamente viável. Como afirmado anteriormente, o sistema usa ondas de rádio e campos magnéticos para acelerar um propulsor, geralmente hidrogênio. Um "estrangulamento" induzido magneticamente permite um fluxo variável de bicos, daí o componente de impulso específico variável da sigla VASIMR. Esses sistemas são os mais promissores, capazes de acelerar continuamente, e podem encurtar a viagem a Marte de anos para 8 meses ou mais. O VASIMR foi originalmente desenvolvido durante a pesquisa em fusão nuclear.