Kādi ir daži piedāvātie starpplanētu ceļošanas līdzekļi?

Tiek piedāvāti trīs starpplanētu ceļošanas veidi, kuriem tiek pievērsta vislielākā uzmanība – divdzinēju šķidruma raķetes, elektriskie dzinēji, jo īpaši jonu dzinējs vai jonu dzinējs, un eksperimentālāks (bet ārkārtīgi daudzsološs) VASIMR, mainīga specifiska impulsa magnetoplazmas raķete, kas izmanto radioviļņi un magnētiskie lauki, lai paātrinātu propelentu. Šo starpplanētu piedziņas sistēmu izplūdes ātrums (ti, maksimālais ātrums) ir attiecīgi 3–5 km/s, 30–50 km/s un 10 km/s – 300 km/s. Īpatnējais impulss (jūdzes uz galonu, būtībā) svārstās līdzīgā mērogā. Lai sākotnēji nokāptu no planētas virsmas, bieži tiek izmantoti cietie raķešu pastiprinātāji.

Bipropelenta raķetes ir plaši izmantotas visā kosmosa programmā, un tās aizveda cilvēkus uz Mēnesi, kā arī tika izmantotas kā galvenais satelītu starpplanētu ceļojumu līdzeklis. Jonu dzinēji ir jauni un pirmo reizi tika pārbaudīti kosmosā 1998. gadā, Deep Space I borta dzinēji. VASIMR dzinēji ir vēl jaunāki, un tie ir pārbaudīti tikai uz zemes. Paredzams, ka pirmie testi orbītā notiks 2010. gadā.

Divu propelantu raķetes ir labākas nekā cieto raķešu pastiprinātāji starpplanētu manevriem vairāku iemeslu dēļ, no kuriem acīmredzamākais ir tas, ka divdzinēju raķetes var ieslēgt un izslēgt, savukārt cietās raķetes ir vienreizējs darījums. Tie piedāvā arī uzlabotu īpatnējo impulsu un maksimālo ātrumu. Trūkums ir tāds, ka sūknēšanas iekārtu dēļ tās ir dārgākas nekā cietās raķetes. Cietās raķetes vairāk darbojas pēc principa “aizdedzini un aizmirsti”, tāpat kā pudeļu raķetes – tu tās aizdedzina, tās izšauj, un viss. Bipropelenta raķetēm ir daudz vairāk kustīgu daļu. Tomēr starpplanētu dzinējspēkam tos parasti uzskata par standarta. Šīs raķetes apvieno degvielu un oksidētāju augstā spiedienā, izmantojot turbo sūkņus, lai radītu vilci.

Jonu dzinēji darbojas līdzīgi kā daļiņu paātrinātāji – tie jonizē kādu vielu, parasti argonu, dzīvsudrabu vai ksenonu, un paātrina to pa sprauslu, izmantojot spēcīgu elektrisko lauku. Tas izmanto jonu lādiņa un masas attiecības priekšrocības, lai radītu vilci. Jonu dzinēji ir paredzēti tikai starpplanētu ceļojumiem, jo ​​tie rada pārāk mazu vilci, lai paceltos no Zemes gravitācijas lauka. Atšķirībā no jonu dzinējiem, kas attēloti Zvaigžņu karos, īstiem jonu dzinējiem ir vajadzīgas vairākas nedēļas vai mēneši, lai paātrinātu līdz saprātīgam ātrumam, taču tiem ir ļoti augsts īpatnējais impulss un maksimālais ātrums salīdzinājumā ar parastajām raķetēm, padarot tās pievilcīgus.

VASIMR ir vismodernākā, bet pilnībā īstenojamā piedāvātā starpplanētu piedziņas sistēma. Kā minēts iepriekš, sistēma izmanto radioviļņus un magnētiskos laukus, lai paātrinātu degvielu, parasti ūdeņradi. Magnētiski inducēta “drosele” nodrošina mainīgu sprauslas plūsmu, līdz ar to mainīgo specifisko impulsu komponentu akronīmam VASIMR. Šīs sistēmas ir visdaudzsološākās, spēj nepārtraukti paātrināties un varētu saīsināt ceļojumu uz Marsu no gadiem līdz 8 mēnešiem. VASIMR sākotnēji tika izstrādāts kodolsintēzes pētījumu laikā.