¿Cuáles son algunos medios propuestos para los viajes interplanetarios?

Hay tres medios propuestos para el viaje interplanetario que reciben la mayor atención: cohetes líquidos bipropelentes, motores eléctricos, en particular el motor iónico o propulsor iónico, y el VASIMR, un cohete magnetoplasma de impulsos específicos variables, que utiliza Ondas de radio y campos magnéticos para acelerar un propelente. Estos sistemas de propulsión interplanetaria tienen una velocidad de escape (es decir, la velocidad máxima) de 3 - 5 km / s, 30 - 50 km / s, y 10 km / s - 300 km / s, respectivamente. El impulso específico (millas por galón / km por litre, básicamente) varía en una escala similar. Para salir de la superficie planetaria inicialmente, a menudo se usan propulsores sólidos de cohetes.

Los cohetes bipropelentes se han utilizado ampliamente en todo el programa espacial, y llevaron a los hombres a la Luna, además de ser utilizados como el principal medio de viajes interplanetarios para satélites. Los motores Ion son nuevos y solo se probaron por primera vez en el espacio en 1998, a bordo del Deep Space I. Los motores VASIMR son aún más nuevos y solo se han probado en tierra.

Los cohetes bipropelentes son preferibles a los propulsores de cohetes sólidos por maniobras interplanetarias por múltiples razones, la más obvia es que los cohetes bipropelentes pueden encenderse y apagarse, mientras que los cohetes sólidos son de un solo disparo. También ofrecen un impulso específico mejorado y velocidad máxima. El inconveniente es que son más caros que los cohetes sólidos debido a la maquinaria de bombeo. Los cohetes sólidos funcionan sobre la base de un principio de "dispara y olvida", al igual que los cohetes de botella: los enciendes, se disparan, y eso es todo. Los cohetes bipropelentes tienen muchas más partes móviles. Sin embargo, para la propulsión interplanetaria, por lo general se consideran estándar. Estos cohetes combinan entre sí un combustible y un oxidante a alta presión utilizando bombas turbo para producir empuje.

Los motores de iones funcionan de manera similar a los aceleradores de partículas: ionizan cierta sustancia, generalmente argón, mercurio o xenón, y lo aceleran hacia afuera de una boquilla utilizando un potente campo eléctrico. Esto aprovecha la relación carga / masa de iones para producir empuje. Los motores de iones son exclusivamente para viajes interplanetarios porque producen muy poco empuje para ascender desde el campo gravitatorio de la Tierra. A diferencia de los motores de iones representados en Star Wars, los motores de iones reales tardan varias semanas o meses en acelerar hasta una velocidad razonable, pero tienen un impulso específico y una velocidad máxima muy altos en comparación con los cohetes convencionales, lo que los hace atractivos.

VASIMR es el sistema de propulsión interplanetaria propuesto más avanzado, pero completamente factible. Como se indicó anteriormente, el sistema utiliza ondas de radio y campos magnéticos para acelerar un propelente, generalmente hidrógeno. Un "choque" inducido magnéticamente permite una corriente de boquilla variable, por lo tanto, el componente de impulso específico variable del acrónimo VASIMR. Estos sistemas son los más prometedores, capaces de acelerar continuamente, y podrían acortar el viaje a Marte de años a 8 meses aproximadamente. El VASIMR se desarrolló originalmente durante la investigación de la fusión nuclear.