Fusionsraketmotor skal sende astronauter til Mars

Præsident Obama og Nasa vil gerne sende astronauter til Mars, men nutidens raketmotorer sætter nogle naturlige begrænsninger. Det vil forskere fra University of Washington lave om på med den fusionsraketmotor, de er ved at udvikle.

Det er forskere under ledelse af John Slough fra University of Washington, der sammen med firmaet MSNW arbejder på en fusionsmotor, der benytter samme proces, som finder sted inde i Solen.

Projektet er finansieret gennem Nasas Innovative Advanced Concepts Program. Ved et symposium for nylig præsenterede John Slough og hans kollegaer, hvor langt de var kommet. Nasa regner med, at en rundtur til Mars vil tage fire år med nutidens teknologi, og den mængde brændstof, som skal til, vil være enorm og dyr.

John Slough har offentliggjort en videnskabelig artikel, hvor han anslår, at turen med den nye teknologi kan gøres på mellem 30 og 90 dage. De har i laboratoriet afprøvet de fleste processer, som skal til for at få en sådan motor til at virke. Det næste skridt er at kombinere teknologierne til en motor.

Forskerne har udviklet en type plasma, som er indkapslet i sit eget magnetfelt. Når plasmaet bliver presset sammen ved et ekstremt tryk via et magnetfelt, opstår der en fusionsproces. I motoren vil store metalringe trække sig sammen omkring plasmaet og presse det sammen, til fusionsprocessen starter.

I den endelige fusionsraketmotor vil der skulle benyttes lithiumringe, men i laboratoriet er aluminium nok, oplyser John Slough i en pressemeddelelse. Den fusionsenergi, som frembringes i en sådan raketmotor, er en milliard gange mindre end den, som skabes i atombomber. I motoren benyttes et kraftigt magnetfelt til at holde på fusionsenergien og guide den ud af raketdysen.

Nu arbejder forskerne på at samle deres forskellige teknologier til at sammentrykke plasmaet og skabe fusionsprocessen. De regner med at være klar til den første samlede afprøvning sidst på sommeren.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Der burder lige knyttes den kommentar til, at der handler om at få hævet udstødningshastigheden ud af raket dysen, sådan at man kan skubbe raketten højere op i fart, end med nutidens løsninger.

  • 2
  • 0

Så vidt jeg er orienteret, mangler der endnu en overbevisende løsning på problemet med solvinden. Om rejsen tager fire år eller 30 - 90 dage, så vil de rejsende simpelthen ikke overleve bombardementet af solvinden - hydrogenkerner - protoner - selv ikke under normal eller lav solaktivitet. Og under et soludbrud vil eksponering for solvinden i 10 minutter føre til den uhyggelige srålingsdød. Når de månerejsende i sin tid overlevede, var det mindre i kraft af månerejsernes relativt korte varighed, end det var i kraft af den beskyttelse mod solvinden, som Jordens magnetfelt lige netop yder ud til lidt over Månens afstand fra Jorden. For en nogenlunde beskyttelse af de marsrejsende under normale solvindsforhold skal de være pakket ind i midten af en vandtank af betragteligt rumfang. Eller også skal de være omgivet af et, sikkert nok så skrøbeligt, kunstigt, positivt, eletrostatisk felt eller af et, sikkert også skrøbeligt, genereret magnetisk felt. Udgør dette mon fremkommelige løsninger på problemet? (Dette i henhold til en artikel om emnet i Scientific American for nogle år siden).

  • 3
  • 0

"We hope we can interest the world with the fact that fusion isn't always 40 years away and doesn't always cost $2 billion," Slough said in a statement. Det kan være jeg er faldet lidt af på den, men hvis de har fundet nøglen til fusionsenergi , så skal der vel skåles i champagne? Eller er det atter en af de lidt for gode nyheder, der mere er et skitse, som med kold fusion i badekaret for nogle år tilbage. http://ing.dk/artikel/her-er-teorierne-der...

  • 7
  • 0

Utroligt at en artikel som denn bliver slået op på den måde uden at fokusere på det væsentlige problem, nemlig at fusionsenergi er mindst 30år ude i fremtiden ( og har været 30 år ude i fremtiden siden '70erne :) :) :)) Eneste brugbare fusionsproces menneskeheden behersker i skrivende stund er sådan en der tændes med en fissionsproces og måles i megatons.

Alle andre tekniske udfordringer er nærmest ubetydeligt små sammenlignet med "the big one" nemlig at tænde en lille velkontrolleret fusionsproces man kan drive et rumskib med.

  • 1
  • 0

Hej Glenn. Tak for de mange henvisninger og citaterne. Apropos Jules Vernes og H.G. Wells: De to har vist været til inspiration, mere eller mindre, for ikke så få tekniske projekter, specielt indenfor rumfart.

  • 2
  • 0

Hej Ole

Har du læst følgende?:

Institute of Physics (2008, November 5). New Spaceship Force Field Makes Mars Trip Possible. ScienceDaily: http://www.sciencedaily.com/releases/2008/... Citat: "... Computer simulations done by a team in Lisbon with scientists at Rutherford Appleton last year showed that theoretically a very much smaller "magnetic bubble" of only several hundred meters across would be enough to protect a spacecraft. ... Now this has been confirmed in the laboratory in the UK using apparatus originally built to work on fusion. By recreating in miniature a tiny piece of the Solar Wind, scientists working in the laboratory were able to confirm that a small "hole" in the Solar Wind is all that would be needed to keep the astronauts safe on their journey to our nearest neighbours. ..."

18 April 2007, Space shield to block radiation: http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/... Citat: "... To create the deflector shield around a spacecraft or on the surface of a planet or moon, scientists need to generate a magnetic field and then fill it with ionised gas called plasma. ... "You don't need much of a magnetic field to hold off the solar wind. You could produce the shield 20-30 kilometres away from the spacecraft," explained Dr Ruth Bamford, from the Rutherford-Appleton Laboratory in Didcot, UK, one of the scientists on the team. ... 'Shields on' [ ;-) ] ... But the plasma needed to protect against particles from the solar wind and elsewhere would actually be weaker than that generated in experimental fusion reactors like Jet. ..."

John Slough igen - og jeg søgte ikke engang efter ham ;-)

18 April 2007, 'Deflector' shields could protect future astronauts: http://www.newscientist.com/article/dn1162... Citat: "... Some researchers say the deflector shield concept shows early promise. John Slough, who leads the University of Washington group, says its NASA-funded feasibility study showed they were able to deflect charged particles with a plasma bubble and a wire mesh measuring a few centimetres across. "The question is, can you do it on a larger scale," Slough says. ..."

Og det var 5..6 år siden...

I sjov:

Man skulle tro at science-fiction forfattere havde nogle hemmelige kilder. Tænk bare på Jules Verne, H.G. Wells - og Star Trek osv.

-

Kig iøvrigt på:

Opgave: Skab et rumskib, som kan rejse til en anden stjerne - I har 100 år: http://ing.dk/129560 http://ing.dk/129560#comment-261073

http://ing.dk/blog/vi-behover-ikke-stjerne... http://ing.dk/blog/vi-behover-ikke-stjerne... http://ing.dk/blog/vi-behover-ikke-stjerne... http://ing.dk/blog/vi-behover-ikke-stjerne... http://ing.dk/blog/vi-behover-ikke-stjerne... Ingen metal hvor mennesker opholder sig!: http://ing.dk/blog/vi-behover-ikke-stjerne... Fremtiden rumfærgeopholdsrum laves af polyætylen!?: http://ing.dk/blog/vi-behover-ikke-stjerne... Citat: "... August 25, 2005: After reading this article, you might never look at trash bags the same way again. ... Most household trash bags are made of a polymer called polyethylene. Variants of that molecule turn out to be excellent at shielding the most dangerous forms of space radiation. [ Læs: polyætylen gør ikke strålingen værre, men beskytter ikke mod strålingen ! ] ... [b]Protecting astronauts from deep-space radiation is a major unsolved problem.[/b] ..."

Skjoldet skærmer jo kun mod elektrisk ladede partikler. Ikke elektrisk neutrale partikler såsom neutroner, røntgen og gamma fotoner.

  • 2
  • 0

Alle andre tekniske udfordringer er nærmest ubetydeligt små sammenlignet med "the big one" nemlig at tænde en lille velkontrolleret fusionsproces man kan drive et rumskib med.

Det er alt andet lige en noget lettere opgave at lave fremdrift end at producere strøm med fusion. Det behøver ikke engang have positivt energiregnskab, ethvert bidrag fra fusion tæller, og alt der kan hæve udstødningshastigheden er guld for raketfolk i rummet. Samtidigt bliver strålingen sikkert ikke værre end den fra Solen, så der skal ikke nødvendigvis medbringes mere afskærmning.

  • 2
  • 0

Næhhh, fusion giver ultimativt varme, så det burde ikke være så svært at generere strøm. Det er bare at varme noget vand op og smutte det igennem en turbine.

Ser man i info-grafikken skal der komme 200x mere energi ud af systemet end det man poster ind. Det er i skrivende stund helt (og jeg mener HELT) uden for vores nuværende tekniske formåen.

Infografikken opgiver i øvrigt fartøjets vægt i megaton hvilket er helt sort. Der skal nok stå ton :)

  • 1
  • 0

det projekt NASA arbejdede på i 1970'erne, kaldet projekt NERVA. Meget kort fortalt brugte man her en atom-reaktor til at opvarme brint så det bevægede sig meget hurtigt ud gennem raket-dysen. Man lavede adskillige stationære tests, som viste at sammenlignet med en raket-motor som benytter ilt og brint, som havde NERVA (som skulle være det man kalder thermo-nuklear) enten væsentlig større løftekraft eller længere rækkevidde; afhængig af forskellige parametre. Man nåede så langt at man var klar til at bygge et flyvedygtigt trin til Saturn V baseret på NERVA, men der blev lukket for pengekassen af politikerne; de mente at videre-udviklingen kun kunne forsvares hvis man fortsatte med bemandede missioner til Månen, og efter NASA's egne planer, Mars. Og det ønskede man ikke, det var der ikke råd til. Link: http://en.wikipedia.org/wiki/NERVA

Man har også, i forbindelse med projekt ORION arbejdet med ION-motorer, som ved hjælp af elektro-magnetisme sender ion-er ud af dyssen med meget stor kraft, en ulempe er dog at den er forholdsvis lang tid om at accelerere. Projektet gik under navnet VASISMIR (link: http://en.wikipedia.org/wiki/Vasimir) , og på nuværende arbejder man på et modul til ISS baseret på VASIMIR i en 200 kW udgave, som skulle spare de udgifter som et løft med transport-kapslers motorer koster. Især er det smart idet man på ISS spalter vand for at skaffe ilt, den overskydende brint ventileres ud i rummet; nu kan den så bruges som brændstof for det nye modul. En væsentlig ændring i forhold en anden variant af NERVA er, at fordi ISS' solpaneler ikke kan levere de 200 kW, så er modulet udstyret et batteri og ladeudstyr, så når der produceres mere strøm end stationen skal bruge oplades batteriet, og når det så er fuldt opladet kan stationen få et løft.

  • 2
  • 0

"Den fusionsenergi, som frembringes i en sådan raketmotor, er en milliard gange mindre end den, som skabes i atombomber." !!!

Nu er der altså i atombomber tale om FISSIONs-energi! :-)

  • 2
  • 3

Ifølge infografikken, får man 2 milisekunders boost hvert andet minut. Hvor meget kan man nå at accelerere på 2 milisekunder hvis evt. passagerer ikke skal udsættes for høje G-kræfter?

  • 0
  • 0

Inspireret af det gamle ORION koncept kan det være at man monterer "raketten" på støddæmpere. Prøv at google ORION propulsion (eller læs Footfall af Larry Niven :)) Under alle omstændigheder ligner det her en storm i et glas vand udtænkt af nogle forskere der gerne vil have have snablen i DARPAs kasse :)

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten