Mars’a yapılan yolculuklar, dokuz aya yaklaşan uzun yolculuk süreleri ve bu süre boyunca astronotların maruz kalacağı radyasyon riskleri nedeniyle büyük bir zorluk olarak görülüyor. Ancak Rus bilim insanları, bu süreyi tamamen değiştirecek iddialı bir teknoloji geliştirdiklerini duyurdu.

Rusya Devlet Atom Enerjisi Kurumu (Rosatom), plazma tabanlı yeni bir itki sistemiyle, Dünya ile Mars arasındaki geçişi sadece 30 ile 60 gün arasına indirebileceğini öne sürüyor. Bu, Kızıl Gezegen’e ulaşmak için gereken sürede dokuz aydan bir aya düşüş gibi çarpıcı bir sıçrama anlamına demek.

Yörünge ayarlamaları için on yıllardır kullanılan plazma veya elektrikli itki sistemlerinin en bilinen varyantları arasında iyon iticileri ve Hall etkili iticiler bulunuyor. Bu sistemler, yakıtı yüklü parçacıklara (iyonlara) dönüştürüp elektrik veya manyetik alanlar kullanarak hızlandırıyor, bu da onlara kimyasal roketlere kıyasla olağanüstü yakıt verimliliği sağlıyor.

Ancak bu sistemler, düşük itki güçleri nedeniyle uzun süreli görevlerde daha çok yörünge koruma amacıyla kullanılıyor. Rosatom’un projesinin bu teknolojiyi gezegenler arası seyahat için ana itki motoruna dönüştürme potansiyeli, kelimenin tam anlamıyla çığır açıcı olmasını sağlayabilir.

Rosatom’un plazma teknolojisi nasıl çalışıyor?

Rosatom’daki bilim insanları, manyetik plazma hızlandırıcısına dayalı bir plazma elektrikli roket laboratuvar prototipi geliştirdi. Geleneksel roketlerin kimyasal yakıt yakarak sıcak gaz üretmesinin aksine, bu motor bir çalışma akışkanını (Rosatom’un sisteminde hidrojen) plazmaya iyonize ediyor. Ardından, güçlü elektromanyetik alanlar kullanarak bu yüklü parçacıkları son derece yüksek hızlara çıkarıp dışarı atarak uzay aracını ileri doğru itiyor.

Bu tasarım, parçacıkların egzoz hızının yaklaşık 100 km/s’ye ulaşmasını sağlıyor. Bu hız, kimyasal roketlerin tipik egzoz hızları olan 2 ila 4,5 km/s’nin kat kat üzerinde. Motorun uçuşa hazır bir versiyonunu 2030 yılına kadar üretmeyi hedefleyen Rosatom ekibi, prototipin teorik olarak bir Mars görevi için yeterli olan 2.400 saatten fazla çalışabildiğini iddia ediyor.

İtki gücü ve verimlilik farkı

Kimyasal ve plazma motorları arasındaki temel fark itme gücü ve verimlilik dengesi. Kimyasal roketler, fırlatma için gereken çok yüksek itme gücünü anında sağlar ancak yakıtı verimsiz tüketir. Plazma motorları ise anlık itme gücü düşük olsa da, çok daha yüksek itme verimliliği ve egzoz hızları sunar. Amaç, uzun süre boyunca sürekli ivmelenme uygulayarak kademeli olarak yüksek hıza ulaşmaktır. Rus tasarımı, uzay aracını yörüngeye geleneksel roketlerle çıkmasına, ancak Mars geçişi için plazma motoruna geçiş yapılmasına dayanıyor.

Mars’a iki ay gibi kısa bir sürede ulaşmak, günümüz uzay araçlarınınkinden çok daha yüksek ortalama hızlar gerektiriyor. Başarılı olması durumunda bu teknoloji, derin uzay itkisinde bir dönüm noktası oluşturacak ve gezegenler arası seyahatleri hem kısaltıp hem de astronotların kozmik radyasyona maruz kalma süresini azaltarak daha güvenli hale getirecek.