NASA מציגה מנוע פלזמה מהפכני: הדרך המהירה ביותר למאדים?

המסע אל מאדים, הנמשך למעלה מ-100 מיליון קילומטרים, מהווה אתגר הנדסי עצום. גם בתנאים האופטימליים ביותר, טיסה מאוישת אל כוכב הלכת האדום עשויה להימשך חודשים רבים. נאס"א, המובילה את המאמץ להגיע למאדים עד שנת 2030, ממשיכה לחקור חלופות חדשניות למנועי הדלק הכימי המסורתיים, הכבדים והלא יעילים. אחת הפתרונות המובילים היא שימוש בהנעה חשמלית, המשלבת מקור אנרגיה גרעיני כדי להפחית את התלות בדלק כבד ולהביא את האנושות צעד אחד קרוב יותר למאדים.

בחודשים האחרונים השלימה נאס"א ניסוי מוצלח במנוע פלזמה מהדור הבא במעבדה להנעה סילונית בקליפורניה. המנוע, אשר הופעל בעוצמה חסרת תקדים בארצות הברית, הגיע לרמות הספק של 120 קילוואט – פי 25 מהעוצמה של מנועי ההנעה החשמלית הקיימים בנאס"א. סרטון שפורסם לאחרונה מראה את המנוע מאיר בצבע אדום עז, כאשר אלקטרודת טונגסטן במרכזו מתחממת לטמפרטורה של למעלה מ-2,760 מעלות צלזיוס. המנוע החדשני, המכונה מנוע מגנטופלזמה דינמי (MPD) המוזן בליתיום, מייצר דחף באמצעות האצה אלקטרומגנטית של פלזמת ליתיום – חלקיקים מיוננים של המתכת האלקלינית.

בעוד שסוגים אחרים של הנעה חשמלית כבר נמצאים בשימוש בחלליות, כמו המנוע המותקן במשימת Psyche של נאס"א לחקר אסטרואיד עשיר במתכות, מנועי MPD טרם נבדקו בחלל. למרות שמדענים חוקרים את הטכנולוגיה מאז שנות ה-60, הניסוי האחרון מהווה צעד חשוב בדרך להגשמת המטרה של שליחת אסטרונאוטים אמריקאים אל פני השטח של מאדים בעשור הקרוב.

"בנאס"א אנו עובדים על פרויקטים רבים במקביל, ולא שכחנו את המטרה של מאדים", אמר מנהל נאס"א ג'ארד אייזקמן בהודעה רשמית. "הביצועים המוצלחים של המנוע החדש בניסוי זה מהווים הוכחה להתקדמות ממשית לקראת הנחתת אסטרונאוט אמריקאי על כוכב הלכת האדום."

הנעה חשמלית מציעה יתרונות משמעותיים בהשוואה להנעה כימית מסורתית: היא צורכת עד 90% פחות דלק ומייצרת דחף מתמשך שמצטבר למהירויות גבוהות לאורך זמן, במקום פרצי דחף חזקים אך קצרי טווח. עם זאת, המשימה המאוישת הראשונה למאדים עשויה לדרוש הספק של בין שני לארבעה מגה-וואט, מה שיצריך שילוב של מספר מנועי MPD הפועלים למעלה מ-23,000 שעות. מדובר בשינוי דרמטי ביחס לאפשרויות תחבורה אחרות למאדים, כמו החללית סטארשיפ הענקית של SpaceX, המיועדת לשאת מטען וצוותים במסלול ישיר אל הכוכב האדום.

למרות ההתקדמות המשמעותית, טרם ידוע מתי יבוצע הניסוי הראשון בחלל של מנועי MPD. נאס"א ממשיכה להשקיע אסטרטגית בפיתוח הטכנולוגיות שיאפשרו את "הקפיצה הגדולה הבאה" של האנושות בחלל.