I science fiction-böcker om kontakter med utomjordiska civilisationer uppstår ett problem: vilken typ av framdrivning kan tillåta att övervinna de stora avstånden mellan stjärnorna? Detta kan inte göras med konventionella raketer som de som används för att flyga till månen eller Mars. Många mer eller mindre spekulativa idéer har framförts angående detta, en av dem är "Bassard Manifold" eller "Direct Air Jet Engine". Det handlar om att fånga protoner i det interstellära rymden och deras vidare användning i en kärnfusionsreaktor.
Peter Schattschneider, fysiker och författare till science fiction, analyserade tillsammans med sin kollega Albert Jackson från USA detta koncept mer i detalj. Resultatet är tyvärr en besvikelse för fans av interstellära resor: det kan inte fungera som Robert Bassard, uppfinnaren av detta framdrivningssystem, föreställde sig 1960. Resultaten av analysen publicerades i den vetenskapliga tidskriften Acta Astronautica.
Apparat för uppsamling av väte
"Den här idén förtjänar verkligen att studeras", säger professor Peter Schattschneider. "I det interstellära rymden finns mycket utspädd gas, främst väte - ungefär en atom per kubikcentimeter. Om du samlar vätgas framför rymdfarkosten, som i en magnetisk tratt, med hjälp av enorma magnetfält, kan det användas för att driva en fusionsreaktor och accelerera rymdfarkosten." 1960 publicerade Robert Bassard en vetenskaplig artikel om detta. Nio år senare beskrevs ett sådant magnetfält teoretiskt för första gången. "Sedan dess har den här idén inte bara upphetsat science fiction-fans, utan väcker också stort intresse i den tekniska och vetenskapliga gemenskapen av astronautiken", säger Peter Schattschneider.
Peter Schattschneider och Albert Jackson har nu, ett halvt sekel senare, tittat närmare på ekvationen. Programvara utvecklad vid TU Wien som en del av ett forskningsprojekt om beräkning av elektromagnetiska fält i elektronmikroskopi har oväntat visat sig vara extremt användbar: fysiker har kunnat använda den för att visa att den grundläggande principen för magnetisk partikelfångning verkligen fungerar. Partiklarna kan samlas upp i det föreslagna magnetfältet och riktas in i en fusionsreaktor. Således är det möjligt att uppnå betydande acceleration - upp till relativistiska hastigheter.
Enorma storlekar
Men när man beräknar storleken på den magnetiska tratten försvinner förhoppningarna om att besöka våra galaktiska grannar snabbt. För att uppnå en dragkraft på 10 miljoner newton, vilket motsvarar dubbelt så mycket som rymdfärjan, måste gapet ha en diameter på nästan 4 150 km. En tekniskt avancerad civilisation skulle kunna bygga något liknande, men det verkliga problemet är den nödvändiga längden på magnetfälten: tratten måste vara cirka XNUMX miljoner km lång - avståndet mellan solen och jorden.
Efter ett halvt sekel av förhoppningar om interstellära resor i en avlägsen framtid blir det alltså klart att jetmotorn, trots den intressanta idén, bara kommer att förbli en del av science fiction. Om vi en dag vill besöka våra rymdgrannar får vi hitta på något annat.
Läs också: