|
Zo ongeveer zal de mediahysterie klinken als een bemande Mars-missie echt serieus in zicht komt. Want om zo'n reis mogelijk te maken, is het heel wel mogelijk dat we motoren moeten gebruiken die op een of andere manier door nucleaire energie worden aangedreven. Dat zit zo.
Cruciaal bij ruimtereizen is de hoeveelheid beschikbare delta-V. Dat is Nerds voor de hoeveelheid snelheid die een ruimteschip zichzelf kan geven of juist afnemen. Wie heeft opgelet bij natuurkunde - ok, niemand dus - weet dat iets dat eenmaal in beweging is, alleen maar stopt als het door iets wordt afgeremd. Op aarde is dat de wrijving met de lucht en (bij voertuigen) de wrijving van de banden met de grond, maar een raket heeft van die twee zaken geen last en zou dus vrolijk doorhobbelen, tenzij hij zichzelf afremt.
Dat maakt ruimtereizen lastig. Want je moet niet alleen brandstof meesjouwen om jezelf een schop in de goede richting te geven, maar ook om jezelf tijdig weer af te remmen. Nog erger: die rembrandstof weegt zelf natuurlijk ook wat en daardoor heeft de raket al vanaf het begin extra brandstof nodig om de rembrandstof mee te sjouwen. Minder brandstof kan, maar betekent een lagere reissnelheid, en je wilt je astronauten graag wel voor hun pensionering weer thuis hebben.
(Nu weet u waarom Amerikanen 'rocket science' als het summum van wetenschap beschouwen.)
Voor een reis naar Mars zou een enorme pleut conventionele raketbrandstof nodig zijn. Daarom wordt er naar andere oplossingen gezocht. Een methode is nucleaire voortstuwing, omdat een kilo nucleaire brandstof veel meer energie oplevert dan een kilo 'normale' raketbrandstof als hydrazine. Nadeeltje: je wilt niet dat de raket explodeert terwijl 'ie nog niet in de ruimte is, want uranium in de atmosfeer = minder fijn. Weliswaar gaan er al sinds jaar en dag satellieten de ruimte in die worden aangedreven door een vorm van kernenergie, maar die zijn van een variant die pas echt radioactief wordt wanneer de satelliet veilig en wel in de ruimte is. Daarom wordt er gestudeerd op mogelijkheden om deze relatief veilige energiebronnen een zogeheten ionenmotor aan te laten drijven: een motor die met een minimum aan brandstof eindeloos door blijft buffelen. Nadeeltje: een ionenmotor heeft het uithoudingsvermogen van een paard, maar de versnelling van een cavia met twee gebroken pootjes. Uiteindelijk gaat een door een ionenmotor aangedreven raket hard - maar paradoxaal genoeg duurt het een eeuwigheid voor het zover is.
Een andere mogelijkheid is er ook. Schiet een raket richting Mars en laat hem afremmen op de atmosfeer (van Mars dus). Dat heet 'aerobraking' en het is niet fijn voor de bemanning, maar wel efficiënt. Het bespaart je de al genoemde rembrandstof, plus de brandstof die nodig is om de rembrandstof überhaupt bij Mars te krijgen. Je hebt nog altijd brandstof nodig om terug te komen op aarde, maar die kun je op Mars met een minimum aan van de aarde meegebrachte ingrediënten gelukkig zelf produceren. Deze twee componenten - aerobraking en zelf brandstof brouwen - zijn essentieel voor het Mars Direct-plan van dr. Robert Zubrin, van wiens vereniging ik lid ben.
Overigens, over een bemande Marsreis: deze posting van logger Jay Manifold is zeer lezenswaard. Al was het alleen maar vanwege zijn suggestie om zo'n trip goedkoop te houden.
|
