Bij de Washington State-universiteit wordt gewerkt aan een fusieraket waarmee Mars in dertig dagen kan worden bereikt. In theorie…
Kernfusie (zie KIJK 4/2012) is de belofte van de toekomst. Door atoomkernen samen te laten smelten, kun je enorme hoeveelheden energie opwekken. En dus wordt overal ter wereld (onder meer bij ITER) druk gebouwd en geëxperimenteerd om de techniek te ontwikkelen en manieren te vinden om de hoge temperaturen die daarvoor nodig zijn te beteugelen.
Maar kernfusie zou ook kunnen zorgen voor raketmotoren waarmee een tripje naar bijvoorbeeld Mars een stuk korter en goedkoper wordt. Met de huidige generatie raketmotoren duurt een retourtje Mars een jaar of vier. En het kost een slordige 12 miljard dollar om alleen al de grote hoeveelheden benodigde brandstof buiten de dampkring te krijgen.
Een fusiemotor zou dat, afhankelijk waar Mars zich ten opzichte van de aarde bevindt, in dertig tot negentig dagen kunnen doen en tegen een fractie van de kosten. En dat was voor de NASA reden genoeg om via het Innovative Advanced Concepts-programma 600.000 dollar in onderzoek van de Washington State-universiteit te pompen.
100.000 kilometer per uur
In de fusiemotor die door het onderzoeksteam wordt ontwikkeld, drukt een krachtig magnetisch veld metalen ringen samen en brengt in een deuteriumplasma de fusie van atomen op gang. Die reactie duurt maar een paar microseconden, maar dat is genoeg om de ringen enorm te verhitten, waarna superhete metaaldeeltjes met een snelheid van dik 100.000 kilometer per uur aan de achterkant van de motor worden uitgestoten.
Door dat ongeveer één keer per minuut te doen, zou je een ruimtevaartuig kunnen voortstuwen. En er is per boost maar een klein beetje materiaal nodig. Uit een hoeveelheid lithium ter grootte van een zandkorrel kun je evenveel energie halen als uit een gallon (3,8 liter) raketbrandstof.
Volgens de wetenschappers is bewezen dat de verschillende ‘onderdelen’ van de fusiemotor werken: het plasma kan tot ‘fusietemperatuur’ worden opgestookt en het benodigde magnetisch veld kan worden opgewekt. De uitdaging is nu om ze samen te voegen tot één bruikbare raketmotor. En de beproevingen met een fusiereactor (zie de foto hieronder) staan voor eind deze zomer op het programma.
Als je nu denkt dat de eerste fusieraket over een paar jaar kan worden afgeschoten, moeten we je teleurstellen. Het project gaat nog zeker tien jaar duren.
Bronnen: Washington University, Popular Science
Beeld: Washington University