Lykilskref í átt að mönnuðum geimförum til Mars

Sævar Helgi Bragason
Sævar Helgi Bragason mbl.is/Kristinn Magnússon

„Ef af verður og þetta tekst vel þá opnast nýr gluggi í  rannsóknum, sérstaklega á sólkerfinu okkar, bæði fyrir róbóta og menn,“ segir Sævar Helgi Bragason, rithöfundur, dagskrárgerðarmaður og stjörnufræðikennari með meiru, í samtali við mbl.is um áætlanir banda­rísku geim­ferðastofn­un­innar, NASA, um að prófa kjarn­orku­knún­ar eld­flaug­ar sem geti flogið með geim­fara til Mars á mun skemmri tíma en þekkist í dag.

Í frétta­til­kynn­ingu NASA seg­ir að áætlað sé að fyrstu kjarn­orku­knúnu eld­flaug­inni verði skotið upp í geim árið 2027.

„Með hjálp þess­ar­ar nýju tækni gætu geim­far­ar ferðast til og frá geimn­um hraðar en nokkru sinni fyrr,“ er haft eft­ir Bill Nel­son, for­stjóra NASA.

Þá sagði hann að tækn­in muni leiða til þess að hægt verði að senda geim­fara til Mars á ör­ugg­ari hátt þar sem ferðin muni ekki taka eins lang­an tíma.

Tölvuteikning af kjarnorkuknúinni eldflaug sem gæti einn daginn flutt mannað …
Tölvuteikning af kjarnorkuknúinni eldflaug sem gæti einn daginn flutt mannað geimfar til Mars. Ljósmynd/NASA

En hvað er það návæmlega sem gerir það að verkum að kjarnorkuknúnar eldflaugar fljúgi miklu hraðar en eldflaugar nútímans? Sævar segir að þessi tækni sé þess eðlis að hægt sé að halda brunanum í gangi í miklu lengri tíma.

„Eldflaugar sem nota þessa tækni búa yfir meiri nýtni og þannig er hægt að nota stærri flaugar. Þetta mun virka einhvern þannig að í geimskipinu sjálfu eða þjónustufarinu sem er þar fyrir aftan ætti að vera fljótandi eldsneyti, til dæmis vetni, sem er dælt í gegnum kjarnaofn.

Við það klofna úranatómin í kjarnaofninum og losa hita, rétt eins og í kjarnorkuverum. Vetnið, eða það fljótandi eldsneyti sem notað er, hitnar og breytist í gas sem er svo streymt út um eldflaugahreyfilinn þannig að það þenst út og þrýstir geimfarinu áfram.

Með þessari auknu nýtni getur eldflaugin ferðast lengra með minna eldsneyti og á styttri ferðatíma. Þannig er hægt að nota stærri eldflaugar og geimför sem geta flutt stærri búnað og meiri mannskap eða fleiri og stærri róbóta.“

Sævar segir að með eldflaugum nútímans taki um sex til níu mánuði að ferðast til Mars. Hann segir að í dag sé flogið á um 40 þúsund kílómetra hraða á klukkustund en með þessari nýju tækni verði hægt að fljúga á 50, 60 eða 70 þúsund kílómetra hraða á klukkustund eða jafnvel enn hraðar.

„Það væri gríðarleg framför og mjög mikilvægt fyrir áhafnir geimfaranna því við viljum stytta þann tíma sem þær verða fyrir svokallaðri geimgeislun.

Því lengur sem geimfari er úti í geimnum því meiri líkur eru á að geimgeislarnir skaði erfðaefni líkamans og líkur aukist mikið á að geimfarar fái krabbamein. Þetta er það helsta sem stendur mönnuðum geimferðum til Mars fyrir þrifum.“

En Sævar, er þetta umhverfisvænt?

„Jú, sjáðu til. Svona geimflaugar verða bara notaðar í geimnum. Geimflaugum verður skotið á loft frá jörðu með sama hætti og áður. Geimskot sem slík geta í sjálfu sér aldrei talist umhverfisvæn nema notaðar væru vetnisflaugar en það er yfirleitt ekki gert.

Kjarnaofn eins og sá sem ég lýsti verður eingöngu notaður í geimnum til þess að ýta geimfari frá jörðinni til tunglsins eða Mars eða hvert sem leið liggur.

Kosturinn við þetta er sá að hægt er að stýra brunanum og hafa hann í gangi lengur en með hefðbundnum flaugum. Svo er aftur spurning hvað verður gert við úrganginn af úraninu eða því eldsneyti sem notað er til að hita gasið.

Honum verður væntanlega fargað eða skilinn eftir einhvers staðar í geimnum svo hann verði ekki til vandræða. Mögulega væri hann fluttur aftur til jarðar og auðgaður þar á ný með einhverjum hætti. Þannig fer þessi tækni sem slík alls ekki illa með umhverfið því hún verður ekki notuð í okkar umhverfi.“

Bill Nelson, stjórnandi NASA, á blaðamannafundi í gær í geimferðastofu …
Bill Nelson, stjórnandi NASA, á blaðamannafundi í gær í geimferðastofu NASA á Canaveral-höfða í Flórída þar sem áformin voru kynnt. AFP/Chandan Khanna

Sævar segir þessa nýju tækni geta bylt mönnuðum geimförum. Hann segir að með þessum hætti væri hægt að flytja meiri búnað út í geim og stytta ferðatíma til annarra hnatta.

„Kannski væri í einhverri framtíð hægt að ferðast til ytri reikisstjarna í sólkerfinu og kanna önnur tungl sem þar eru. Þar má nefna tunglið Evrópu við Júpíter. Á Evrópu telja menn að mögulega gæti leynst líf því Evrópa er ístungl og undir ísnum er sjór. Þannig eru getgátur uppi um líf á hafsbotni eða í hafinu.

Þessi nýja tækni opnar dyr til að flytja stór geimför þangað á frekar stuttum tíma. Ferðalög til Evrópu taka í dag fleiri fleiri ár en tækju með þessarri nýju tækni mun færri ár. Það styttir allan rannsóknartíma og sparar sömuleiðis mikla peninga. Líkast til yrðu nú eingöngu sendir róbótar til Evrópu en hægt væri að senda stærri róbóta.“

Þá segir Sævar að styttri ferðatími gefi möguleika á að hemla almennilega og auðvelda lendingar.

„Við erum  mjög spennt fyrir þessu. Þetta er eitthvað sem var reynt að þróa á sínum tíma í kringum tunglferðirnar. Það verkefni var slegið út af borðinu árið 1972 en þá var hugsunin að nýta sams konar Apollo-tækni til að koma mönnum til Mars á níunda áratugnum.

Það verkefni dó þegar fjármögnun breyttist hjá NASA og áhersla var lögð á geimferjuna en ekki þessar hugmyndir. Nú er verið að endurvekja það með nýrri tækni og bættri þekkingu.“

Umhverfishermir í geimferðamiðstöð NASA í Huntsville Alabama prófar kjarnorkuknúna eldflaug.
Umhverfishermir í geimferðamiðstöð NASA í Huntsville Alabama prófar kjarnorkuknúna eldflaug. Ljósmynd/NASA Mick Speer
mbl.is