Az orosz tudósok forradalmi áttörést értek el a plazmahajtómű technológiájában, amely lehetővé teszi, hogy mindössze egy hónap alatt eljussanak a Marsra. Ezzel a fejlesztéssel új dimenziók nyílnak meg a mélyűr kutatása előtt, és jelentős lépést jelent az

A Roszatom, az orosz állami atomenergetikai vállalat szakértői bejelentették, hogy kifejlesztettek egy innovatív plazmahajtóművet. Ennek segítségével a tervek szerint az űrhajók mindössze egy-két hónap alatt elérhetik a Marsot. A hírt a Roszatom szerdai közleménye tette közzé.

A tájékoztatás szerint a plazma rakétahajtómű laboratóriumi prototípus mágneses plazmagyorsítón alapul, megnövelt tolóerő paraméterekkel és nagy fajlagos impulzussal rendelkezik.

A plazmahajtóművet egy átfogó oroszországi program keretében fejlesztették ki, amely a nukleáris tudomány, mérnöki innováció és technológiai előrehaladás területeit célozza meg.

A változtatható impulzussűrűségű üzemmódban a mágnesplazma rakétahajtás teljesítménye akár 300 kilowattig is terjedhet.

Az ilyen hajtóművekkel ellátott űrhajó lényesen különbözik a kémiai meghajtásúaktól. Utóbbiak esetében az üzemanyag és az oxidálóanyag égésével keletkező gáz hajtja az űrhajót.

A plazmahajtómű a töltéssel rendelkező részecskék kiáramlása során fellépő reakcióerőt használja fel. Ezeket a részecskéket a hajtóművön belül elektrosztatikus térrel gyorsítják fel. A plazmahajtómű a kémiaival elérhetetlen sebességre képes, emellett hatékonyan használja fel a rendelkezésre álló üzemanyagot, tízszeresére csökkentve a szükséges mennyiséget - részletezték.

"Jelenleg a Mars elérése a hagyományos hajtóművel működő űrhajóval csaknem egy évig tartana csupán oda, és ez a kozmikus sugárzás nagy dózisa miatt veszélyt jelentene az űrhajósokra. A plazmahajtóművek használatával 30-60 napra rövidülhet az utazás, vagyis lehetőség nyílik arra, hogy az űrhajós megtegye az oda-visszautat a Marsra. A prototípus elkészítése a projekt egyik legfontosabb állomása, hiszen ettől függ, hogy egy ilyen hajtómű használható lesz-e a jövőben az űrbeli +nukleáris vontatók+ esetében és összességében sikerül-e csökkenteni az előállítás költségeit" - magyarázta a közleményben Alekszej Voronov, a Roszatom troicki kutatóintézetének tudományos főigazgató-helyettese.

Troickban egy innovatív kísérleti állomás létesült, amely a plazmahajtómű és más hasonló technológiák prototípusainak tesztelésére szolgál. Az állomás központi eleme egy hatalmas vákuumkamra, amely lenyűgöző 4 méteres átmérőjével és 14 méteres hosszával készült, lehetővé téve a precíz és alapos kísérletezést.

A kamrát a tervek szerint egyedi, nagy teljesítményű vákuumszivattyús és hőelvezető rendszerekkel szerelik fel, amelyekkel a világűrbeli körülményeket tudják szimulálni.

Ahhoz, hogy meghatározzuk az űrhajó szükséges sebességét a Marsra való eljutáshoz 60 nap alatt, először a Föld és a Mars közötti távolságot kell figyelembe vennünk.

A Föld és a Mars közötti távolság rendkívül változó, hiszen mindkét bolygó különböző pályákon kering a Nap körül. Átlagosan körülbelül 225 millió kilométerre vannak egymástól, de ez a távolság a bolygók helyzetétől függően 54,6 millió kilométerre is csökkenhet, amikor a Mars a Földhöz legközelebb kerül. Ezzel szemben, amikor a két bolygó a legmesszebb van egymástól, a távolság elérheti a 401 millió kilométert is. E különbségek miatt a Föld és Mars közötti távolság nem csupán számadat, hanem egy lenyűgöző kozmikus tánc része, ami folyamatosan változik a világűr végtelen terében.

A Föld és a Mars közötti távolság nem állandó, hiszen mindkét bolygó elliptikus pályán mozog a Nap körül. Ezért az átlagos távolság, amely a két égitest között fennáll, folyamatosan változik.

Minimális távolság: kb. 54,6 millió km

Legnagyobb távolság: körülbelül 401 millió kilométer.

Átlagos távolság: kb. 225 millió km

Mivel a valós küldetések általában a legkedvezőbb indítási ablakban történnek (amikor a Mars és a Föld viszonylag közel vannak egymáshoz), egy átlagos küldetésnél a távolságot kb. 100 millió km - 150 millió km körülire vehetjük.

A szükséges sebesség meghatározása kulcsfontosságú lépés különböző fizikai és mérnöki problémák megoldásában. Ez a folyamat lehetővé teszi számunkra, hogy pontosan megértsük, milyen gyorsan kell egy objektumnak mozognia ahhoz, hogy elérje a kívánt célt vagy teljesítse a kitűzött feladatokat. A sebesség kiszámítása során figyelembe kell venni az adott környezetet, az érintett erőket és a mozgás jellegét. Az alábbi lépések segíthetnek a szükséges sebesség precíz meghatározásában: 1. **Adatok összegyűjtése**: Gyűjtsük össze azokat az alapvető adatokat, amelyekre szükség van a számításhoz, mint például távolság, idő, valamint a mozgásra ható erők. 2. **Képletek alkalmazása**: Használjuk a megfelelő fizikai képleteket, amelyek segítenek a sebesség számításában. A leggyakoribb sebességképlet: \( v = \frac{d}{t} \), ahol \( v \) a sebesség, \( d \) a megtett távolság, és \( t \) az eltelt idő. 3. **Körülmények figyelembevétele**: Ne feledkezzünk meg a környezeti hatásokról, például a légellenállásról vagy súrlódásról, amelyek befolyásolhatják a szükséges sebességet. 4. **Eredmények ellenőrzése**: Az elvégzett számítások után érdemes ellenőrizni az eredményeket, hogy biztosak lehessünk abban, hogy a kapott sebesség reális és alkalmazható a gyakorlatban. Ezek a lépések segíthetnek abban, hogy pontosan meghatározzuk a szükséges sebességet a különböző helyzetekben, legyen szó akár sportteljesítményről, közlekedésről vagy tudományos kísérletekről.

A sebesség meghatározásához az alábbi egyszerű képletet használhatjuk:

A sebesség (v) kiszámítása a távolság (d) és az idő (t) arányaként történik, és az alábbi képlettel fejezhető ki: \[ v = \frac{d}{t} \] Itt a sebesség kilométer per másodperc (km/s) mértékegységben, a távolság kilométerben (km), míg az idő másodpercben (s) van megadva. Ez a formula lehetővé teszi számunkra, hogy meghatározzuk, milyen gyorsan haladunk egy adott távolságon, ha tudjuk, hogy mennyi idő alatt tettük meg azt.

Mivel 60 nap alatt kell elérni a Marsot, az időt másodpercben számoljuk ki:

𝑡=60×24×60×60=5184000 másodperc

Most három különböző forgatókönyv alapján meghatározzuk a szükséges sebességet: a minimális, az átlagos és a maximális távolság figyelembevételével.

Az űrhajónak olyan sebességre van szüksége, amely lehetővé teszi számára, hogy mindössze 60 nap alatt megtegye a távolságot a Marsig.

Minimális távolság esetén (54,6 millió km): 10,53 km/s

Átlagos távolság esetén (150 millió km): 28,94 km/s

Maximális távolság esetén, amely 401 millió kilométert jelent, a sebesség 77,35 kilométer másodpercenként.

A jelenlegi űrszondák és űrhajók sebessége közötti összehasonlítás érdekében érdemes megvizsgálni, hogy milyen különbségek és hasonlóságok figyelhetők meg a különböző missziók között.

A Parker Solar Probe a Nap közelében 700 000 km/h (kb. 194 km/s) sebességgel halad.

A Voyager 1 17 km/s sebességgel halad, ami lenyűgöző gyorsaságot jelent az űr végtelenében.

Az Apollo-program űrhajói kb. 11 km/s sebességgel utaztak a Hold felé.

Ez azt jelenti, hogy a szokványos Mars-missziókhoz szükséges sebesség, amely körülbelül 29 km/s, jóval meghaladja a mostani emberi űrhajók teljesítményét. Ennek következtében a jelenlegi technológiák birtokában valószínűleg hosszabb utazási idővel kellene kalkulálnunk.