Za měsíc na Marsu?

Výzkumný tým pracovníků z Washingtonské státní univerzity a firmy MSNW podporované agenturou NASA zahájil koncepční vývoj kosmické lodi. Ta by měla být poháněna řízenou termojadernou fúzí. Fúzní kosmická loď by měla být v budoucnu schopna doletět ze Země k Marsu za pouhých 30 dní. Kratší doba letu by celou výpravu výrazně zlevnila a usnadnila. Pomocí současné konvenční technologie by let na Mars a zpět totiž trval možná až čtyři roky a cena výpravy by činila nejméně 12 miliard dolarů.

Otázka fúzního pohonu je samozřejmě spojena se základním problémem: prozatím jsme nebyli schopni v žádné formě řízenou, neexplozivní a stabilní termojadernou fúzi, tedy slučování lehkých jader atomů, na Zemi spustit. Pokud by se nám to povedlo, získali bychom velmi mocný a prakticky nevyčerpatelný zdroj energie. Fúzní elektrárny by měly téměř zázračné výkony a parametry. Tomu však zatím brání různé fyzikální a technologické překážky. Konstruktéři fúzního pohonu tedy musejí zvolit speciální cestu, která by umožnila získat energii ze slučování lehkých jader konkrétně pro reaktivní pohon ve vakuu.

Klíčem k úspěchu je stlačit deuterium ve stavu plazmy po dostatečnou dobu a na dostatečnou míru v trysce motoru. Výzkumný tým vyvinul koncepci, v jejímž rámci bude malý kousek plazmatu uvězněn a v obrovské míře stlačen v magnetickém poli. Ve chvíli, kdy deuterinové plazma doputuje do ústí trysky, smrští se kolem něj prstence z kovového lithia připravené zde díky vlivu magnetického pole. Lithium vytvoří souvislou smršťující se obálku, a zažehne tak na chvíli v onom malém kousku termojadernou reakci. Samotné lithium se pak vlivem obrovského množství uvolněné energie vypaří a ionizuje, vyrazí ven z trysky rychlostí asi 30 km za sekundu, čímž dodá kosmické lodi potřebný reaktivní impuls.

Počáteční energii pro magnetické pole, které uvězní a stlačí plazma, načerpá kosmická loď z běžných slunečních baterií. Pomocí této elektrické energie se nejdříve nabijí výkonné kondenzátory, jejich výboj pak prudce aktivuje příslušný elektromagnet. Každý takový energetický puls či fúzní mikroexploze potrvá asi 25 milióntin sekundy a výsledný reaktivní pohon vznikne dostatečně častým opakováním těchto pulsů.

Výzkumníci už vyzkoušeli jednotlivé fáze procesu odděleně v laboratoři. Nyní budou skládat všechny komponenty dohromady a slaďovat celý proces. V laboratorních podmínkách nahradil lithium kov s podobnými vlastnostmi, totiž hliník.

Zdroje: PhysOrg, Popular Science, University of Washington, kanál na Youtube, MSNW