Mε «ιπτάμενο χαλί» στον Πλούτωνα

Με τη βοήθεια ενός «ιπτάμενου χαλιού» θα μπορούν στο μέλλον να ταξιδεύουν
τα διαστημόπλοια σε μεγάλες αποστάσεις. Το… χαλί, που δεν είναι τίποτε άλλο
από έναν τεράστιο ηλιακό συλλέκτη, θα ξετυλίγεται μέσα από το σκάφος και με τη
βοήθεια του ήλιου θα παρέχει στους κινητήρες αστείρευτη ενέργεια.

Έτσι, δεν θα χρειάζεται να πονοκεφαλιάζουν άλλο οι επιστήμονες προσπαθώντας να
σχεδιάσουν έναν πρωτότυπο πυρηνικό κινητήρα που θα εγγυάται ότι το
διαστημόπλοιο θα φθάσει μέχρι τον προορισμό του και δεν θα μείνει από καύσιμα
στο μέσον της αποστολής…

Στο διαστημικό εργαστήριο του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, στο Λος Άντζελες,
ο Ρούντολφ Μέγιερ έχει σχεδιάσει μαζί με τους συνεργάτες του ένα «ιπτάμενο
χαλί». Στην ουσία πρόκειται για μια ηλιακή-ηλεκτρική μεμβράνη. H μεμβράνη αυτή
θα μπορεί, σύμφωνα με τους σχεδιαστές της, να εφοδιάζει με ενέργεια μια
διάταξη από κινητήρες ιόντων με τους οποίους θα είναι εξοπλισμένο το
διαστημόπλοιο.

Οι κινητήρες αυτοί θεωρούνται σήμερα το καμάρι της αεροδιαστημικής
τεχνολογίας. Αντί για συμβατικά καύσιμα, εκπέμπουν ένα ρεύμα ιόντων του
ευγενούς αερίου ξένου και είναι σε θέση να λειτουργούν συνεχώς για μεγάλα
χρονικά διαστήματα.

Αναγκαίες βελτιώσεις. Βεβαίως, το «ιπτάμενο χαλί» των Αμερικανών
ειδικών χρειάζεται ακόμη βελτιώσεις. Κυρίως απαιτείται να εξελιχθεί η
τεχνολογία που αφορά τους ηλιακούς συλλέκτες. Αν μάλιστα κάτι τέτοιο συμβεί
σύντομα, τότε το «χαλί» θα μπορούσε να αποτελέσει την εναλλακτική λύση
προώθησης του πυρηνοκίνητου διαστημοπλοίου «Προμηθέας» το οποίο η NASA
σχεδιάζει να στείλει στον πλανήτη Δία και στα φεγγάρια του.

H χρήση της πυρηνικής ενέργειας για την πρόωση των διαστημοπλοίων αποτελεί
σήμερα λύση ανάγκης και το γεγονός αυτό δεν ενθουσιάζει καθόλου τους
επιστήμονες. Γιατί αν συμβεί ένα ατύχημα στο σκάφος, τότε ολόκληρο το
διαπλανητικό Διάστημα θα μπορούσε να μολυνθεί με ραδιενεργά υλικά.

Στην εργασία που πρόκειται να δημοσιευθεί στην επιθεώρηση «Acta Astronautica»,
ο Μέγιερ επισημαίνει ότι το «ιπτάμενο χαλί» θα μπορούσε να τοποθετηθεί στο
εσωτερικό ενός διαστημικού λεωφορείου ή σε κάποιο παρεμφερές σκάφος.

Οι κινητήρες ιόντων είναι ό,τι πιο σύγχρονο έχει να επιδείξει σήμερα η αεροδιαστημική τεχνολογία, καθώς επιτρέπει στις διαστημοσυσκευές να ταξιδεύουν σε μακρινές αποστάσεις

Προς τον ήλιο. Από τη στιγμή που το σκάφος βρεθεί μακριά από τη γήινη
ατμόσφαιρα, η ηλιακή μεμβράνη θα ξεδιπλωθεί από το διαστημόπλοιο προς το
Διάστημα. Το απώτερο άκρο της (όπως φαίνεται στο σχετικό γράφημα) θα εξέχει
από την πλάτη του διαστημικού λεωφορείου και θα σταθεροποιείται με τη βοήθεια
κινητήρων ιόντων που θα βρίσκονται στις άκρες της. Τα ακροφύσια στους
κινητήρες θα μπορούν να διευθετούν τη θέση της μεμβράνης ώστε η επιφάνειά της
να αντικρύζει πάντα τον ήλιο.

H τεχνολογία που σχετίζεται με τους εύκαμπτους ηλιακούς συλλέκτες βρίσκεται
ακόμη σε νηπιακό στάδιο αλλά, όπως γράφει η επιστημονική επιθεώρηση «New
Scientist», ο Μέγιερ πιστεύει ότι το «ιπτάμενο χαλί» θα γίνει σύντομα
πραγματικότητα. Αυτό ίσως συμβεί με τη χρήση ηλιακών κυττάρων από αρσενίδιο
του γαλλίου (gallium arsenide) σε μια ευλύγιστη μεμβράνη από πολυεστέρα.

Ελάχιστο βάρος. Προς το παρόν όμως ακόμη κι αν το «ιπτάμενο χαλί»
κατασκευαζόταν με αυτόν τον τρόπο, θα ζύγιζε παρά πολύ. Κανονικά θα πρέπει
κάθε τετραγωνικό μέτρο της επιφάνειας του συλλέκτη να ζυγίζει περίπου 16
γραμμάρια. Ο Μέγιερ έχει υπολογίσει ότι ένα διαστημόπλοιο ή μια
διαστημοσυσκευή που μακριά από τη Γη ζυγίζει 200 κιλά, εφόσον μεταφέρει έναν
ηλιακό συλλέκτη με εμβαδόν 3.125 τετραγωνικών μέτρων, θα μπορούσε να ταξιδεύει
με ταχύτητα 666.000 χιλιομέτρων την ώρα και να φθάνει στον Πλούτωνα σε
λιγότερο από έναν χρόνο.

Ο Τζέφρι Λάντις, ερευνητής σε θέματα πρόωσης στο ερευνητικό Κέντρο της NASA,
Glenn, στο Κλίβελαντ του Οχάιο, τονίζει προς την επιστημονική επιθεώρηση «New
Scientist» ότι η NASA συνεχίζει την έρευνα για την εξέλιξη τέτοιων συστημάτων,
όσο φιλόδοξα κι αν αυτά φαίνονται, προσπαθώντας να κάνει τις απαραίτητες
τεχνολογικές βελτιώσεις ώστε να μπορέσουν να τεθούν σε επιχειρησιακή εφαρμογή.
«Μόνο τότε θα καταφέρουμε να έχουμε στα χέρια μας ένα διαστημόπλοιο που θα
είναι αυτόνομο σε ενέργεια ώστε να μπορεί να ταξιδεύει σε σημεία του
διαστρικού Διαστήματος που σήμερα ούτε καν μπορούμε να φανταστούμε».

«Ξυπνήστε μας» μόλις φθάσουμε στ’ αστέρια

Από τα ηλιακά ιστία μέχρι τη νάρκωση των αστροναυτών, οι περίεργες
ιδέες για το πώς ο άνθρωπος μπορεί να φθάσει σε ένα απομακρυσμένο αστέρι
δίνουν και παίρνουν. Κάποιοι ειδικοί είχαν υποστηρίξει παλαιότερα τη χρήση
ηλιακών ιστίων πάνω στα οποία θα έπεφταν τα φωτόνια και με την πίεση που θα
ασκούσαν θα προχωρούσε το διαστημόπλοιο. Τα ιστία θα έπρεπε να είναι φτιαγμένα
από πολύ λεπτό υλικό, όπως το αλουμίνιο, ώστε η πίεση των φωτονίων να είναι
αποτελεσματική. Το περίεργο είναι ότι η ιδέα μελετήθηκε σοβαρά στα εργαστήρια
αλλά η NASA τότε δεν έδωσε χρήματα ούτε καν για την πειραματική δοκιμή ενός
τέτοιου σχεδίου, με αποτέλεσμα σήμερα κανείς να μην γνωρίζει αν ένα
διαστημόπλοιο με πανιά θα μπορούσε πράγματι να φθάσει στον Άρη.

Σε άλλη περίπτωση κάποιοι ειδικοί είχαν ταράξει τα νερά της αστροναυτικής
προτείνοντας το υπερδιαστημόπλοιο Ramjet το οποίο θα μπορούσε χωρίς καύσιμα να
φτάσει σε μακρινά αστέρια χωρίς το πλήρωμά του να έχει στο μεταξύ πεθάνει από
γηρατειά. Ο μεσοαστρικός χώρος περιέχει ένα αραιό αέριο που αποτελείται κατά
90% από υδρογόνο. Σύμφωνα με την ιδέα, το διαστημόπλοιο θα μπορούσε να
συλλέξει και να χρησιμοποιήσει αυτό το υδρογόνο ως καύσιμο στον κινητήρα
θερμοπυρηνικής σύντηξης, εκμεταλλευόμενο την εκλυόμενη ενέργεια για να
επιταχύνει προς τα πίσω τα προϊόντα της καύσης. Δυστυχώς η πραγματικότητα
αποδείχτηκε αρκετά διαφορετική.

Τέλος, άλλοι επιστήμονες υποστήριξαν την ιδέα της νάρκωσης των αστροναυτών
κατά τη διάρκεια ενός μακρινού ταξιδιού. Πρέπει να σημειωθεί ότι ένα
διαστημόπλοιο σήμερα, χρησιμοποιώντας συμβατικούς κινητήρες, δεν μπορεί να
φθάσει σε κάποιο αστέρι σε χρονικό διάστημα μικρότερο από τη διάρκεια της
ανθρώπινης ζωής. Οι ειδικοί της κρυοβιολογίας προσπαθούν να διαπιστώσουν πώς
μπορεί να διατηρηθεί ένας άνθρωπος «ζωντανός» στους -130 βαθμούς χωρίς να
καταστραφούν τα κύτταρά του. Μέχρι τώρα όμως δεν έχουν βγάλει… άκρη.

Επιμέλεια: Στέφανος Κρίκκης, Εύη Ελευθεριάδου