Sebuah cara baru untuk mendorong pesawat ruang angkasa yang sedang dikembangkan di Universitas Washington dapat secara dramatis memotong waktu yang diperlukan bagi para astronot untuk bepergian ke dan dari Mars dan dapat membuat manusia menjadi perlengkapan permanen di ruang angkasa.
Bahkan, dengan propulsi plasma magnet-beam, atau mag-beam, perjalanan cepat ke bagian yang jauh dari tata surya bisa menjadi rutin, kata Robert Winglee, seorang profesor ilmu bumi dan ruang angkasa UW yang memimpin proyek ini.
Saat ini, menggunakan teknologi konvensional dan menyesuaikan orbit Bumi dan Mars di sekitar matahari, para astronot perlu 2,5 tahun untuk melakukan perjalanan ke Mars, melakukan misi ilmiah dan kembali.
"Kami mencoba untuk sampai ke Mars dan kembali dalam 90 hari," kata Winglee. “Filosofi kami adalah bahwa, jika itu akan memakan waktu dua setengah tahun, peluang misi yang sukses sangat rendah.”
Mag-beam adalah salah satu dari 12 proposal yang bulan ini mulai menerima dukungan dari Institut Penerbangan dan Antariksa Nasional untuk Konsep Lanjutan. Masing-masing mendapat $ 75.000 untuk studi enam bulan untuk memvalidasi konsep dan mengidentifikasi tantangan dalam mengembangkannya. Proyek yang berhasil melewati fase itu memenuhi syarat untuk $ 400.000 lebih selama dua tahun.
Di bawah konsep mag-beam, stasiun berbasis ruang akan menghasilkan aliran ion magnet yang akan berinteraksi dengan layar magnetik pada pesawat ruang angkasa dan mendorongnya melalui tata surya pada kecepatan tinggi yang meningkat dengan ukuran balok plasma. Winglee memperkirakan bahwa nosel kontrol selebar 32 meter akan menghasilkan sinar plasma yang mampu mendorong pesawat ruang angkasa dengan kecepatan 11,7 kilometer per detik. Itu berarti lebih dari 26.000 mil per jam atau lebih dari 625.000 mil per hari.
Mars rata-rata 48 juta mil dari Bumi, meskipun jaraknya bisa sangat bervariasi tergantung di mana kedua planet berada di orbitnya mengelilingi matahari. Pada jarak itu, sebuah pesawat ruang angkasa yang melakukan perjalanan 625.000 mil sehari akan membutuhkan lebih dari 76 hari untuk sampai ke planet merah. Tetapi Winglee sedang berupaya untuk merancang kecepatan yang lebih besar sehingga perjalanan pulang-pergi dapat diselesaikan dalam tiga bulan.
Tetapi untuk membuat kecepatan tinggi tersebut praktis, unit plasma lain harus ditempatkan pada platform di ujung lain perjalanan untuk menerapkan rem ke pesawat ruang angkasa.
"Daripada pesawat ruang angkasa harus membawa unit propulsi besar yang kuat ini, Anda dapat memiliki muatan yang jauh lebih kecil," katanya.
Winglee membayangkan unit yang ditempatkan di sekitar tata surya oleh misi yang sudah direncanakan oleh NASA. Seseorang dapat digunakan sebagai bagian integral dari misi penelitian ke Jupiter, misalnya, dan kemudian pergi di orbit di sana ketika misi selesai. Unit yang ditempatkan lebih jauh di tata surya akan menggunakan tenaga nuklir untuk membuat plasma terionisasi; mereka yang lebih dekat ke matahari akan dapat menggunakan listrik yang dihasilkan oleh panel surya.
Konsep mag-beam tumbuh dari upaya sebelumnya yang dipimpin Winglee untuk mengembangkan sistem yang disebut mini-magnetospheric plasma propulsion. Dalam sistem itu, gelembung plasma akan dibuat di sekitar pesawat ruang angkasa dan berlayar di atas angin matahari. Konsep mag-beam menghilangkan ketergantungan pada angin matahari, menggantikannya dengan sinar plasma yang dapat dikontrol untuk kekuatan dan arah.
Misi uji mag-beam dapat dimungkinkan dalam lima tahun jika dukungan keuangan tetap konsisten, katanya. Proyek ini akan menjadi salah satu topik selama pertemuan tahunan NASA Advanced Concepts Institute Institute pada hari Selasa dan Rabu di Grand Hyatt Hotel di Seattle. Pertemuan ini gratis dan terbuka untuk umum.
Winglee mengakui bahwa akan dibutuhkan investasi awal miliaran dolar untuk menempatkan stasiun di sekitar tata surya. Tetapi begitu mereka ada di tempat, sumber daya mereka harus memungkinkan mereka untuk menghasilkan plasma tanpa batas. Sistem ini pada akhirnya akan mengurangi biaya pesawat ruang angkasa, karena setiap pesawat tidak lagi harus membawa sistem propulsi mereka sendiri. Mereka akan naik dengan cepat dengan dorongan kuat dari stasiun plasma, lalu meluncur dengan kecepatan tinggi hingga mencapai tujuan, di mana mereka akan diperlambat oleh stasiun plasma lain.
"Ini akan memfasilitasi keberadaan manusia permanen di ruang angkasa," kata Winglee. "Itulah yang sedang kita usahakan untuk lakukan."
Sumber Asli: Siaran Berita Universitas Washington
