NASA test nieuwe plasma-aandrijving voor bemande missie naar Mars

Revolutie in ruimtevaart: NASA’s plasma-aandrijving dichter bij realiteit

Een reis naar Mars is een van de grootste uitdagingen in de ruimtevaart. Met de huidige technologie duurt de tocht naar de rode planeet, die meer dan 100 miljoen kilometer ver weg ligt, maanden. NASA werkt daarom aan een alternatief voor zware en inefficiënte chemische raketten: een plasma-aandrijving die werkt op elektriciteit. In combinatie met een nucleaire energiebron zou deze technologie de afhankelijkheid van zware brandstoffen verminderen en bemande missies naar Mars dichterbij brengen.

Eerder dit jaar voerde NASA een cruciale test uit met een prototype van deze nieuwe aandrijving in een speciale vacuümkamer van het Jet Propulsion Laboratory. Volgens een recente update bereikte de aandrijving tijdens de test "vermogensniveaus die alle eerdere tests in de Verenigde Staten overtreffen". Beelden van de test tonen een opvallend rode gloed, veroorzaakt door een wolfraam-elektrode die opwarmt tot meer dan 2.760 graden Celsius.

Hoe werkt de lithium-gevoede magnetoplasmadynamische aandrijving?

Het prototype, een zogenaamde lithium-gevoede magnetoplasmadynamische (MPD) aandrijving, genereert stuwkracht door lithiumplasma – hete, geïoniseerde deeltjes van het alkalimetaal – met hoge stroomsterkten elektromagnetisch te versnellen. Hoewel andere elektrische aandrijvingen al eerder in de ruimte zijn gebruikt, zoals die van NASA’s Psyche-missie die momenteel onderweg is naar een metaalrijke asteroïde, is deze specifieke technologie nog nooit in de ruimte getest. Wetenschappers onderzoeken het concept al sinds de jaren 1960.

NASA noemt de recente test een belangrijke stap voorwaarts in de voorbereidingen voor de eerste bemande missie naar Mars binnen de komende tien jaar. "Bij NASA werken we aan veel projecten tegelijk, en Mars blijft één van onze prioriteiten," aldus NASA-administrateur Jared Isaacman in een verklaring. "De succesvolle test van onze aandrijving toont aan dat we serieuze stappen zetten richting het zetten van de eerste Amerikaanse voet op de rode planeet."

"Dit is de eerste keer in de Verenigde Staten dat een elektrisch aandrijfsysteem op dergelijk hoog vermogen werkt, met pieken tot 120 kilowatt." Dat is ongeveer 25 keer krachtiger dan de aandrijving van de Psyche-missie. "We zullen doorgaan met strategische investeringen die de volgende grote sprong voorwaarts zullen mogelijk maken."

Voordelen van plasma-aandrijving ten opzichte van chemische raketten

De nieuwe technologie biedt aanzienlijke voordelen ten opzichte van traditionele chemische voortstuwing. Volgens NASA gebruikt elektrische aandrijving tot 90% minder brandstof en kan het een constante, lichte stuwkracht leveren die na verloop van tijd hoge snelheden bereikt, in plaats van korte, krachtige stoten. Dit maakt langere missies mogelijk met minder brandstof.

Toch is de ontwikkeling van een operationele MPD-aandrijving nog een uitdaging. Voor een bemande missie naar Mars zou een vermogen van twee tot vier megawatt nodig zijn, wat meerdere MPD-aandrijvingen vereist die elk meer dan 23.000 uur moeten functioneren. Dit is een fundamentele verandering ten opzichte van bestaande transportopties naar Mars, zoals SpaceX’ Starship, een enorme tweetrapsraket die momenteel wordt ontwikkeld.

Hoewel de weg naar een daadwerkelijke ruimtetest nog lang is, markeert deze doorbraak een cruciale mijlpaal in NASA’s ambitie om de mensheid naar Mars te brengen. De komende jaren zullen bepalen of deze technologie de sleutel wordt tot het ontsluiten van de rode planeet.