Szörfözés az űrben

Dátum: 2007. május 04. 00:00:00.
Forrás : Origo

Egy új ötlet szerint a bolygók mágneses terét is ki lehetne használni űreszközök gyorsítására, irányváltoztatására. A Föld és más bolygók mágneses erővonalai mentén szörfözhetnek majd az űrjárművek, s ezzel új útvonalak nyílhatnak meg a Naprendszerben. Ha egy űreszköznek elektromos töltése van, akkor a mágneses tér erőt fejt ki rá, így készteti irányváltoztatásra.

Egy űreszköz minden beavatkozás nélkül is feltöltődik, ahogy a bolygót körülvevő ritka plazmában mozog, az így szerzett töltés azonban nem elegendő a mozgatásához. Tervezett, előre kiszámítható mértékben kétféleképpen tehet szert elektromos töltésre. Töltött részecskenyalábot sugároz ki magából az űrbe, vagy egy radioaktív izotóp bomlásakor kilépő részecskékkel tölti fel magát.

Fantáziarajz egy űreszközt mozgató, töltéssel bíró hálóról (NASA, M Peck)

A New York-i Binghamton Egyetemen vákuumkamrába helyezett kis vezető gömböt töltöttek fel az amerícium-241 izotóp alfa-részecskéivel. Egy gömb töltésfelvevő képessége (kapacitása) azonban véges és nem túl nagy. Valamilyen hosszú, vékony szálas anyag viszont sok töltést képes felvenni, ezért az egyik terv szerint sok-sok hosszú szálat, rostot kötnének az űreszközhöz.

Ha feltöltik a szálakat, akkor azok minden irányba szétállnak az űreszköz körül, ahogy a tiszta száraz haj is szerteszét áll a fejünkön egy alapos hajkefélés után. Nem kell az egyedi szálakhoz ragaszkodni, lehet belőlük valamilyen alakzatot, pl. egy harisnyára emlékeztető hengeres formát összerakni (szőni). A feltöltéshez erre a harisnyára viszik fel a radioaktív izotópot. A legalkalmasabb anyagok egyike a polónium-210 izotóp lenne, amely nemrég az A. Litvinyenko elleni londoni merényletben kapott főszerepet.

Radioaktív izotópokkal gazdaságosabban tölthető fel egy űreszköz, ha az adott töltés létrehozásához felviendő tömeget hasonlítjuk össze. A töltött részecskenyaláb kilövése nagyobb energia befektetést igényel. A radioaktív izotópos megoldás hátránya, hogy nem lehet leállítani, kikapcsolni, ha a töltés mennyiségét szeretnék változtatni. Erre pedig szükség lesz az űreszköz kormányzásánál, mert a töltés nagyságától is függ a mágneses tér által kifejtett erőhatás. Valószínűleg a töltéshordozó harisnya geometriáját kell ilyenkor megváltoztatni, ettől ugyanis megváltozik a kapacitása. Erre a harmonikaszerű szerkezet tűnik legalkalmasabbnak. A harisnya hossza elérheti a 2-3 kilométert, de tömege csak néhány kilogramm lesz, ha könnyű szénszálakból szövik.

Az elektromos töltésű eszközt a bolygó mágneses tere eltéríti, az új irány pedig merőleges lesz az eszköz eredeti mozgásirányára és a mágneses erővonalakra. Ehhez semmiféle beavatkozásra nincs szükség, bármilyen töltött testre így hat mágneses térben a Lorentz-erő. A mágneses erővonalak a pólusoknál sűrűsödnek, ezért itt az erőhatás is nagyobb.

A mágneses tér erőhatása túl kicsi ahhoz, hogy egy űreszköz földi indításában, az eszköznek az atmoszféra fölé való juttatásában szerepet kaphasson. Tervek szerint Föld körüli pályáról tovább indulva kb. 1 év alatt gyorsulna fel annyira, hogy elszakadhasson bolygónktól. Ezután a Jupiter sokkal erősebb mágneses tere hatna rá. Innen további kalandokra indulhat az eszköz a Naprendszerben. Ki lehet használni azt az előnyt, hogy a hagyományos gravitációs hintamanőverekkel elérhető pályamódosításnál sokkal élesebb fordulatokat tehet a mágneses tér felhasználásával.

Az űrbeli szörfözést még sohasem próbálták ki, egyelőre számításokat, elemzéseket végeznek. A NASA támogatásával Mason A. Peck professzor vezeti a kutatásokat a Cornell Egyetemen. Talán néhány év múlva kipróbálják ezt a merész elgondolást is, és az első radioaktív harisnya elindul a Föld mágneses erővonalai mentén.

Jéki László

Van jó témaötleted? Írj nekünk egy vendégcikket!

Kapcsolódó olvasnivalók

Korszerű naperőművek

Amíg az első fúziós erőmű el nem készül, addig kénytelenek vagyunk a Naprendszer egyetlen fúziós energiaforrását, a Napot használni egyre növekvő energiaigényünk kielégítésére. A földi élet ki sem alakulhatott volna, ha a Nap nem sugározna közel azonos intenzitással sok százmillió éve.

Az Antarktisz

Antarktisz (más néven Déli-sarkvidék) a déli szélesség 55. fokától délre fekvő kontinens. Neve a görög antarktikosz szóból ered, jelentése „az Arktisszal szemben”. Az ötödik legnagyobb földrész. Magába foglalja a szűkebb értelemben vett Antarktikát, valamint számos szigetet (Dél-Georgia és Déli-Sandwich-szigetek, Déli-Orkney-szigetek, Déli-Shetland-szigetek). Területe mintegy 14 millió km2. Lakatlan (a tudományos kutatóállomások személyzetét nem számítva).

Állandók-e a fizikai állandók?

Valóban állandók-e azok a fizikai állandók, amelyek alapvető szerepet játszanak világunk leírásában? Időről-időre szinte valamennyi állandóval kapcsolatban felmerül ez a kérdés. Legújabban a proton/elektron tömegarány változását mutatták mérésekkel. A változás, ha valóban létezik, természetesen kicsi és lassú, mindössze 0,002% 12 milliárd év alatt.