Raketový motor, který poskytuje solární tepelný pohon, už není jen šílenou teorií

Solární raketový pohon je už realitou
📷
Další 2 fotografie v galerii
 Technologie 
07. prosince 2020 08:58 / NASA/JHUAPL
  21   0
Inženýři navrhli raketový motor poháněný slunečními paprsky. Motor bude používat vyhřívaný a stlačený vodík k dosažení účinnosti třikrát vyšší než u konvenčních raketových motorů.

Inženýři z Laboratoře aplikované fyziky na Univerzitě Johnse Hopkinse vytvořili prototyp dříve teoretického raketového designu, který by jednoho dne mohl vzít kosmickou loď do mezihvězdného prostoru. Jejich plán? K pohonu raketového motoru použijí sluneční záření místo konvenčního spalování.

Slunce jako pohon k meziplanetárnímu cestování

Na rozdíl od tradičního motoru namontovaného na zadní straně rakety má experimentální solární motor tvar plochého štítu z černé uhlíkové pěny. Motor by také fungoval jako tepelný štít, chránící raketu před silnými paprsky Slunce, zatímco trubky naplněné vodíkem ležící pod pláštěm by absorbovaly teplo ze Slunce.

Vodík pak expanduje, je pod tlakem a poté doslova exploduje z trysek a vytváří tah. Vědci tomu říkají solární tepelný pohon. "Z hlediska fyziky je pro mě těžké si představit cokoli, co by porazilo solární tepelný pohon, pokud jde o účinnost," řekl Jason Benkoski, vědecký pracovník materiálů z Laboratoře aplikované fyziky. Podle Benkoskiho výpočtů může být skutečná verze motoru třikrát účinnější než nejpokročilejší spalovací motory používané v dnešních raketách.

Proti pohonu budoucnosti je jedině heliopauza

V roce 2019 NASA uzavřela partnerství s APL a zahájila svoji studii Interstellar Probe. Studie má určit mise, které by mohly být spuštěny už v příštím desetiletí za účelem zkoumání vesmíru mimo sféru vlivu našeho Slunce. Kde to přesně je, není zcela jednoznačné, ale důležitou metrikou je hranice, kde již nelze detekovat sluneční magnetické pole a sluneční větry, které tvoří heliosféru, tedy to, co vědci nazývají heliopauza.

APL se také snaží sestrojit sondu, která by za méně než dvě desetiletí mohla cestovat třikrát dál, než je nejvzdálenější dosah heliosféry, tedy asi do vzdálenosti 80 miliard kilometrů. Abychom to uvedli na pravou míru, pojďme se podívat na současného držitele rekordu ve vesmírném cestování.

V roce 2012 se kosmická loď Voyager 1 stala prvním člověkem vytvořeným objektem, který opustil hranice naší sluneční soustavy. Po vzletu z Kennedyho vesmírného střediska NASA v roce 1977 na palubě rakety Titan III se vesmírná sonda vydala na dvouletou cestu k Jupiteru, aby pokračovala ve své cestě na Saturn, Uran a Neptun.

K dnešnímu dni, téměř čtyři desetiletí od svého uvedení, je Voyager 1 více než 22 miliard kilometrů od Země a cestuje rychlostí 61 tisíc kilometrů za hodinu. Tým APL chce tento rekord překonat zrychlením své kosmické lodi na 321 tisíc kilometrů za hodinu.

Aby to bylo možné, bude muset kosmická loď nejprve provést Oberthův manévr asi 1,6 milionu kilometrů od ohnivého povrchu Slunce. Tento manévr, který vytvořil jeden ze zakladatelů moderní raketové techniky Hermann Oberth, využívá gravitační síly nebeského tělesa pomocí motorů kosmické lodi k dalšímu zrychlení pomocí gravitace.

Už v roce 2025 provede NASA sonda Parker Solar Probe nejbližší přístup ke Slunci. Přiblíží se na vzdálenost asi 6,5 milionu kilometrů od slunečního povrchu, bude cestovat rychlostí vyšší než 643 000 kilometrů v hodině. NASA vybavila sondu 4,5palcovým štítem z uhlíkového kompozitu, aby sluneční žár vydržela. Přesto ale raketa, která bude v budoucnu létat na solární tepelný pohon, bude potřebovat nové materiály, které odolají obrovským teplotám.

"Chceme vytvořit kosmickou loď, která poletí rychleji, dále a přiblíží se ke Slunci tak jako nic předtím," řekl Benkoski. On a jeho kolegové z APL plánují v příštím roce svůj prototyp rakety znovu o něco vylepšit. Dále čtěte: Světelné plachty jsou budoucí technologií pro cestování vesmírem.

Mirka Malá | inStory.cz
Komentáře
Reklama

Mohlo by vás zajímat

Věda & Vesmír

Některé viry mají zcela odlišný genom než zbytek života na Zemi

Dům a zahrada

Lesk vašim příborům vrátí kousky alobalu nebo voda z brambor

Cestování

Fascinující místa, o kterých je dobré něco vědět

Zavřít reklamu