Plazmový pohon? Spása, nebo hudba budoucnosti?

Srp 8, 2009    |    diskuse - místo pro vaše názory

  Sonda s plazmovým motorem
    Takto by měla vypadat raketa budoucnosti využívající plazmový pohon.
 

    Dnešek by byl poměrně běžným dnem, kdybych na zpravodajském portálu Novinky.cz nenašel článek, který informuje o tom, že američtí vědci plánují revoluční systém pohonu raket, který by výrazným způsobem zkrátil délku cesty na Mars. Článek jsem si tedy s velkou chutí přečetl, ale již během louskání prvních řádků mne počáteční nadšení začalo opouštět. Ptáte se proč? Čtěte dál.

    Ze všeho nejdřív si shrňme fakta. Se současnými systémy by cesta člověka na Mars (plánovaná mezi léty 2040 a 2050) trvala asi půl roku. NASA má sice v rukávu ještě raketu s označením Prometheus, která využívá jaderný pohon a cestu by zkrátila na necelé tři měsíce, nicméně článek mluví o ještě výhodnějším pohonu. Motor založený na vytváření plazmatu by zajistil, že se astronauti  dostanou k rudé planetě za měsíc a něco (konkrétně 39 dní). Na první pohled skvělá zpráva, jenže všechny ideály mají své hranice. Nejinak je tomu i u plazmového pohonu.

    Systém by měl fungovat na jednoduchém principu. Tedy on je jednoduchý jen na papíře, o jeho složitosti v reálném použití si řekneme později. Základní myšlenka je taková, že by motor využíval jako palivo plyn (uvažuje se o heliu, nebo radonu), který by následně při průchodu komorami ohřál až na teplotu několika milionů stupňů Celsia, při které už se rozpadají i atomová jádra a vzniká ionizovaný žhavý plyn - plazma - tedy čtvrté skupenství hmoty. Ta je následně navedena do trysek, které pak celou raketu ženou kupředu.

Přečtěte si všechny články o dobývání vesmíru

    A teď zpátky z oblak na pevnou zem. K předchozím řádkům se dá říct jediné - hezká pohádka. Opravdu by bylo moc pěkné, kdyby se lidstvu podařilo zkrotit plazmu a donutit ji poskakovat tak jak člověk píská. Jenže, co si budeme nalhávat, pracovat s plazmatem je i při současné úrovni techniky stále velice obtížné. I ve specializovaných laboratořích, ve kterých jsou umístěné tzv. tokamaky se daří plazmu vytvořit a udržet maximálně několik sekund. Realizovat něco podobného v omezeném prostoru rakety, natožpak mimo zemský povrch v kosmickém prázdnu je někde na úrovni science-fiction. Samozřejmě, nemůžeme porovnávat tokamaky, které jsou prvotně určené pro jadernou fúzi (slučování) atomů vodíku s motorem, jehož cílem není nic slučovat, ale "jen" pohánět kosmickou loď. Pro zjednodušení si to zkuste představit asi tak jako když si chcete ohřát čaj. Vodu nalijete do kastrolu a postavíte ji na hořák. Když voda dosáhne požadované teploty, máte hotovo. Na velmi podobném principu pracuje i výše zmíněný plazmový pohon. Jen s tím rozdílem, že se pohybujeme v teplotách o několik řádů vyšších. Neexistuje žádný materiál, který by v tomhle horku vydržel v kapalném, natož pak v pevném stadiu. I "nejodolnější" z prvků - wolfram se vypařuje při teplotě 5 555°C, což je proti milionům stupňů, které má plazma pouhý zlomek. Nejlepší způsob jak si podmanit protivníka je využít jeho vlastností ve svůj prospěch - tohle staré válečnické přísloví má kupodivu svoje využití i u plazmatu. Jak jsme již psal výše, při takto gigantických teplotách už není možné pohromadě udržet atomová jádra - atomy se rozpadají na dílčí elementy. A jak víme z fyziky - ty jsou nabity buďto záporně (elektrony) nebo kladně (protony). A co je elektricky nabité, to se dá ovlivňovat pomocí magnetů. Právě v tom spočívá podstata práce tokamaků i plazmového motoru. Díky silným elektromagnetům by kolem "tunelu", kde by se plazma pohybovalo by se vytvořilo silné magnetické pole, které by horkou hmotu udržovalo uprostřed a zamezovalo by to jeho kontaktu s jakoukoliv částí zařízení.

    Jenže tohle všechno se hodně snadno píše a plánuje, jenže realita je jiná. V době, kdy i optimisté mluví o roku 2050 jako o možném zlomu ve využívání plazmatu pro jadernou fúzi, je hodně smělé prohlašovat, že už za necelé tři roky - v roce 2012 budou provedeny první testy plazmatického motoru. S jeho využitím totiž souvisí tolik překážek, že si je v současné době ani nedokážeme představit. Se stejnými problémy se ale potýkali dobrodruzi již od dávnověku. Vždycky někdo přišel s myšlenkou, která se při současném technologickém rozvoji zdála nerealizovatelná. Někteří skončili se svými plány v propadlišti dějin a zapomnělo se na ně. O jiných se učí děti ve školách dodnes. Celý svět je zná coby objevitele, kteří posunuli lidské vědění zase o kus dál. Je jen velmi těžké odhadovat, jak celý projekt plazmového motoru dopadne. Osobně bych byl velmi rád, kdyby se ho podařilo uvést do provozu, tím by se totiž přiblížila i doba praktického využívání fúzní energie - čistého a nevyčerpatelného zdroje ohromného množství energie. Na druhou stranu se mi ale zdá, že ani při nejlepší vůli není možné projekt realizovat. Zatím mu v tom brání bezpočet technických problémů. Od stálého přívodu energie, který by zajišťoval vlastní výrobu plazmatu až po jeho bezchybné udržení v požadovaných místech. Pokud se to ale podaří, budu jedině rád, bude se totiž jednat o další veliký pokrok, který se na začátku zdál nemožný.

     Jaké jsou Vaše názory na lety do vesmíru? Jak myslíte, že se budou lidé dopravovat k Marsu? Bude to za pomoci tradičních technologií, jaderného pohonu, nebo nám přeci jen pomůže plazma? Napište nám o svých názorech! Pro své názory a dotazy využijte tento diskusní panel. A pokud vás vesmír opravdu zajímá, rozhodně navštivte i nové diskusní fórum vesmir.thos.cz, které je určeno speciálně pro debaty o průzkumu vesmíru. Je jedno jestli jste amatér, který se ve vesmíru teprve rozkoukává, nebo zkušený znalec, rádi mezi sebou přivítáme všechny zájemce.

Zdroj fotografie:
Novinky