NASA memperkirakan akan memakan waktu sekitar 500 hari bagi manusia untuk mencapai Planet Merah, tetapi para insinyur Kanada mengatakan sistem berbasis laser dapat memotong perjalanan itu menjadi hanya 45 hari.
Badan antariksa AS berencana untuk mengirim kru ke Planet Merah pada pertengahan 1930-an, sekitar waktu yang sama China juga berencana untuk mendaratkan manusia di Mars.
Insinyur dari McGill University di Montreal, Kanada, mengatakan mereka telah mengembangkan sistem propulsi laser termal, di mana laser digunakan untuk memanaskan bahan bakar hidrogen.
Ini mengarahkan propulsi energi, menggunakan laser besar yang ditembakkan dari Bumi untuk mengirimkan daya ke susunan fotovoltaik pada pesawat ruang angkasa, yang menghasilkan listrik, dan dengan demikian propulsi.
Pesawat ruang angkasa berakselerasi sangat cepat saat berada di dekat Bumi, kemudian berpacu menuju Mars untuk bulan berikutnya, meluncurkan pesawat utama untuk mendarat di Planet Merah dan mengembalikan sisa pesawat ke Bumi untuk didaur ulang untuk peluncuran berikutnya.
Mencapai Mars hanya dalam enam minggu adalah sesuatu yang sebelumnya hanya mungkin dilakukan dengan roket bertenaga fisi, yang menimbulkan peningkatan risiko radiologis.
Pesawat ruang angkasa berakselerasi sangat cepat saat berada di dekat Bumi, kemudian berpacu menuju Mars untuk bulan berikutnya, meluncurkan pesawat utama untuk mendarat di Planet Merah dan mengembalikan sisa pesawat ke Bumi untuk didaur ulang untuk peluncuran berikutnya.
NASA memperkirakan akan memakan waktu sekitar 500 hari bagi manusia untuk mencapai Planet Merah, tetapi para insinyur Kanada mengatakan sistem berbasis laser dapat memotong perjalanan itu menjadi hanya 45 hari. kesan artis
Berbicara kepada alam semesta hari iniTim di balik penelitian ini mengatakan sistem ini dapat memungkinkan transportasi cepat di dalam tata surya.
Propulsi energi terarah bukanlah ide baru—baru-baru ini menjadi berita utama dengan Breakthrough Starshot, sebuah proyek yang bertujuan menggunakan laser untuk mengirim probe layar cahaya kecil ke sistem bintang terdekat, Proxima Centauri, dengan kecepatan relativistik.
Sistem ini menggunakan laser untuk mendorong pesawat ruang angkasa ke luar angkasa, dengan kecepatan relatif — sebagian kecil dari kecepatan cahaya — dan semakin kuat laser, semakin cepat pesawat ruang angkasa itu.
Beberapa penelitian memperkirakan itu bisa mengirim satelit seberat 200 pon ke Mars hanya dalam tiga hari, dan pesawat ruang angkasa yang lebih besar akan membutuhkan sekitar satu hingga enam minggu.
Konsep tersebut memerlukan susunan laser dengan kapasitas gigawatt di Bumi, yang dapat diluncurkan ke luar angkasa, dan diarahkan ke layar ringan yang dipasang pada pesawat ruang angkasa untuk mempercepatnya ke kecepatan tinggi – dengan kecepatan yang lebih kecil dari kecepatan cahaya.
Emmanuel Doblay, alumnus McGill dan mahasiswa master di bidang teknik kedirgantaraan di TU Delft, telah menerbitkan sebuah makalah yang menyarankan ini dapat diterapkan pada perjalanan ke Mars.
Propulsi energi terarah bukanlah ide baru—baru-baru ini menjadi berita utama dengan Breakthrough Starshot, sebuah proyek yang bertujuan menggunakan laser untuk mengirim probe layar cahaya kecil ke sistem bintang terdekat, Proxima Centauri, dengan kecepatan relativistik.
Badan antariksa AS berencana untuk mengirim kru ke Planet Merah pada pertengahan 1930-an, sekitar waktu yang sama China juga berencana untuk mendaratkan manusia di Mars. kesan artis
Dia mengatakan kepada Universe Today: “Aplikasi utama dari propulsi energi terarah adalah untuk mendorong layar ringan ke bintang-bintang untuk perjalanan antarbintang yang sebenarnya, kemungkinan yang memotivasi tim kami yang melakukan penelitian ini.
Kami tertarik pada bagaimana teknologi laser yang sama dapat digunakan untuk transmisi cepat di Tata Surya, yang kami harap akan menjadi titik awal jangka pendek yang dapat mendemonstrasikan teknologi ini.
Pesawat ruang angkasa virtual tim membutuhkan array laser 100 megawatt berdiameter 32 kaki untuk dibangun di suatu tempat di Bumi.
Ini, mengingat tren saat ini dalam pengembangan teknologi laser optik, akan cukup untuk menggerakkan pesawat ruang angkasa menuju Mars.
Ia bekerja dengan memfokuskan laser di ruang pemanas hidrogen melalui reflektor tiup – pendorong hidrogen dikeluarkan melalui nosel untuk mendorongnya ke depan.
“Pendekatan kami akan menggunakan aliran laser yang lebih intens ke pesawat ruang angkasa untuk memanaskan propelan secara langsung, mirip dengan ketel uap raksasa,” kata Dobelli.
“Ini memungkinkan pesawat ruang angkasa untuk berakselerasi dengan cepat saat masih dekat dengan Bumi, sehingga laser tidak perlu difokuskan jauh ke luar angkasa.”
“Pesawat ruang angkasa kami yang mirip Grester berakselerasi sangat cepat saat masih dekat dengan Bumi, dan metode ini dapat membantu membawanya kembali dari Mars, di mana tidak akan ada array laser besar yang siap dikirim dalam perjalanannya,” jelas Doblay.
“Kami pikir kami bahkan dapat menggunakan mesin roket bertenaga laser yang sama untuk mengembalikan booster ke orbit Bumi, setelah itu melemparkan penjelajah utama ke Mars, memungkinkannya untuk didaur ulang dengan cepat untuk peluncuran berikutnya,” katanya kepada Universe Today.
Reflektor tiup adalah kunci agar teknologi berfungsi dengan baik, karena akan dirancang agar sangat reflektif sehingga dapat mempertahankan lebih banyak daya laser per satuan luas daripada panel fotovoltaik.
Itulah yang membuat tugas itu mungkin dilakukan dengan susunan laser yang relatif sederhana – berdiameter 32 kaki – di tanah.
Dengan mengurangi waktu di luar angkasa, astronot menghadapi tingkat radiasi yang lebih rendah, yang dapat membuat perjalanan ke Mars dan kembali lebih aman.
Semua elemen baru akan diperlukan untuk memungkinkan pesawat ruang angkasa mencapai Mars dalam waktu enam minggu – jauh dari sembilan bulan yang diprediksi NASA.
“Array laser serat optik yang bertindak sebagai elemen optik tunggal, struktur ruang tiup dapat digunakan untuk memfokuskan sinar laser saat mencapai pesawat ruang angkasa ke dalam ruang pemanas,” kata Dobelli.
Juga “mengembangkan bahan bersuhu tinggi yang memungkinkan pesawat ruang angkasa menembus atmosfer Mars saat tiba.”
Kemampuan untuk memecahkan suasana adalah trik yang akan memungkinkan untuk kembali.
Masalahnya adalah banyak dari teknologi ini masih dalam masa pertumbuhan, dan belum diuji di dunia nyata – menimbulkan pertanyaan tentang kelayakannya pada tahun 2035.
“Ruang panas laser mungkin merupakan tantangan terbesar,” kata Doblay kepada Universe Today, skeptis bahwa gas hidrogen dapat terkandung.
Insinyur dari McGill University di Montreal, Kanada, mengatakan mereka telah mengembangkan sistem propulsi laser termal, di mana laser digunakan untuk memanaskan bahan bakar hidrogen. kesan artis
Dia bertanya apakah itu bisa ditampung karena “dipanaskan oleh sinar laser hingga suhu di atas 10.000 K sementara pada saat yang sama menjaga dinding ruangan tetap dingin?”
Model kami mengatakan ini mungkin, tetapi pengujian percontohan skala besar saat ini tidak memungkinkan karena kami belum membangun laser 100 MW yang diperlukan.
Profesor Andrew Higgins dari McGill, yang mengawasi pekerjaan Doplay, mengatakan: “Mampu mengirimkan energi jauh di luar angkasa melalui laser akan menjadi teknologi yang mengganggu untuk daya dorong dan tenaga.
Studi kami meneliti pendekatan termal terhadap laser, yang terdengar menggembirakan, tetapi teknologi laser itu sendiri adalah pengubah permainan yang nyata.
Hasilnya dipublikasikan di pracetak di arXiv.
NASA berencana mengirim misi berawak ke Mars pada 2030-an setelah pendaratan pertama di bulan
Mars telah menjadi lompatan raksasa berikutnya untuk penjelajahan luar angkasa umat manusia.
Tetapi sebelum manusia mencapai Planet Merah, para astronot akan mengambil serangkaian langkah kecil kembali ke Bulan dalam misi selama setahun.
Rincian penting di orbit bulan terungkap sebagai bagian dari garis waktu peristiwa yang mengarah pada misi ke Mars pada 1930-an.
NASA menguraikan rencana empat tahapnya (foto) yang diharapkan suatu hari akan memungkinkan manusia untuk mengunjungi Mars di Humans to Mars Summit yang diadakan di Washington, DC kemarin. Ini akan memerlukan beberapa misi ke Bulan selama beberapa dekade mendatang
Pada Mei 2017, Greg Williams, wakil asisten direktur NASA untuk kebijakan dan perencanaan, menguraikan rencana empat tahap badan antariksa yang diharapkan suatu hari akan memungkinkan manusia untuk mengunjungi Mars, serta kerangka waktu yang diproyeksikan untuk itu.
Tahap pertama dan kedua Ini akan mencakup beberapa penerbangan ke ruang bulan, untuk memungkinkan pembangunan habitat yang akan menyediakan area pementasan untuk penerbangan.
Perangkat keras terakhir yang dikirimkan adalah penjelajah Deep Space Transport yang nantinya akan digunakan untuk mengangkut kru ke Mars.
Simulasi kehidupan di Mars akan dilakukan selama satu tahun pada tahun 2027.
Fase ketiga dan keempat akan dimulai setelah 2030 dan akan mencakup penerbangan kru berkelanjutan ke sistem Mars dan permukaan Mars.
More Stories
Mengkompensasi tidur di akhir pekan dapat mengurangi risiko penyakit jantung hingga seperlimanya – studi | Penyakit jantung
Perjalanan seorang miliarder ke luar angkasa “berisiko”
Jejak kaki dinosaurus yang identik ditemukan di dua benua