Bayangkan penerbangan berawak keempat ke Mars. Anda berada di Odyssey.
Peluncuran tersebut terasa anti-klimaks. Pesawat luar angkasa itu menjauh dari Bumi. Jadi secara bertahap. Anda mungkin memeriksa jam tangan Anda. Ingin tahu apakah mesinnya mati.
Mereka tidak mati. Mereka hanya bersabar.
Penggerak listrik tidak meledak. Itu mendorong. Terus menerus. Setelah seminggu melakukan perjalanan yang tenang, Odyssey melaju dengan kecepatan 400.001 kilometer per jam. Itu cepat. Lebih cepat dari hampir semua orang yang pernah bergerak dalam sejarah. Dan Anda baru saja memulai.
Perjalanan itu kemungkinan besar akan memakan waktu sepuluh tahun lagi. NASA sedang memasang jalur untuk kereta api yang belum dibangun. Mereka ingin mengirim manusia ke Mars lebih cepat. Dan lebih murah.
Triknya adalah kekuatan.
Rekor Dipecahkan dengan Liquid Metal
Tes terbaru menemui jalan buntu. Atau lebih tepatnya menghancurkannya.
Desain pendorong baru mencetak rekor AS 120 kilowatt. Untuk konteks? Lihatlah pesawat luar angkasa Psyche milik NASA. Ia sedang menuju ke asteroid 16 Psyce sekarang. Ia membawa pendorong listrik terkuat di orbit saat ini. Tapi mesin baru ini dua puluh lima kali lebih bertenaga daripada yang digunakan Psyche.
Psyche mencapai kecepatan sekitar 135.000 kilometer per jam. Mesin lithium baru memiliki tujuan yang jauh lebih tinggi.
Mengapa perbedaan kecepatan? Waktu. Mesin listrik berakselerasi secara konstan. Mereka menyesap bahan bakar alih-alih menenggaknya. Roket kimia? Mereka membuang tangki propelan dalam jumlah besar secara bersamaan. Efisien? Tidak terlalu. Sistem kelistrikan menghemat hingga 90% bahan bakar dibandingkan dengan pembakaran bahan kimia kuno.
Bahan bakar di sini bukan gas seperti xenon. Itu adalah litium. Logam yang menguap.
“Merancang dan membangun pendorong ini membutuhkan waktu bertahun-tahun.” kata James Polk di Jet Propulsion Lab NASA. “Ini adalah momen yang luar biasa. Kami mencapai kekuatan yang kami targetkan. Kami tahu uji coba ini berhasil.”
Dia terdengar lega. Dia terdengar bahagia. Bagus.
Panasnya Menyala
Dua belas ratus watt terdengar nyaring. Suaranya tidak cukup keras untuk Mars.
Misi manusia yang sebenarnya membutuhkan 2 hingga 4 megawatt. Itu berarti ratusan pendorong. Bekerja sama.
Untuk berapa lama? 23.000 jam.
Lakukan perhitungan. Itu sekitar 958 hari. Dua koma enam tahun.
Anda tidak dapat menjalankan mesin pada suhu tersebut selama hampir tiga tahun tanpa mesinnya meleleh. Atau meledak. Atau berhenti saja.
Pendorong litium selamat dari pengujian pada suhu 2.800 derajat Celsius. Lima ribu derajat Fahrenheit. Itu cukup panas untuk melelehkan batu. Namun suhunya belum cukup panas untuk mengalahkan Mars. Tidak dengan skala saat ini.
Mengapa perlu waktu dua koma enam tahun? Orbit.
Mars dan Bumi hanya sejajar setiap dua puluh enam bulan. Jendela terbuka. Kamu pergi.
Penantian Panjang
Penyelidikan robotik tradisional memakan waktu enam hingga tujuh bulan. Mudah. Mereka tidak membawa makanan. Mereka tidak membutuhkan air. Mereka tidak bosan.
Manusia membutuhkan sesuatu. Pesawat luar angkasa besar. Dukungan hidup yang berat. Banyak bahan bakar untuk perjalanan pulang.
Berikut itinerary jika kita berangkat saat jendela terbuka:
– Enam hingga sembilan bulan ke Mars
– Delapan belas bulan menunggu debu merah agar jendelanya sejajar
– Enam hingga sembilan bulan di rumah
Tenaga penggerak listrik dapat mengubah angka-angka tersebut. Lebih sedikit bahan bakar berarti lebih sedikit massa. Lebih sedikit massa berarti mungkin perjalanan lebih cepat? Atau mungkin hanya menambah persediaan? Kami belum tahu.
Kami membakar logam dalam ruang hampa dan melihat seberapa cepat percikan apinya. Ini berhasil. Ini lambat. Tapi itu mungkin membawa kita ke sana.
Atau mungkin tidak.
Hanya waktu yang akan menjawabnya. Dan itulah sebabnya kami melakukan sains.
Mesinnya berdengung. Litiumnya mendidih. Seseorang sedang menonton.
