Piet Smolders
Zeventig jaar na de eerste grote operationele raket – de Duitse V-2 – gebruiken vrijwel alle raketmotoren nog steeds oliederivaten die met meegevoerde zuurstof worden verbrand.
Maar daar komt verandering in. Ex-astronaut Franklin Chang Diaz, veteraan van zeven Space Shuttle missies, bouwt met zijn bedrijf Ad Astra Rocket Corporation in Houston de eerste krachtige plasma-raketmotor. Ad Astra tekende in december een overeenkomst met Nasa dat deze motor op het International Space Station (ISS) zal worden gebruikt.
Het bedrijf test de VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) met een vermogen van 200 kW momenteel nog in een grote vacuümkamer in Houston. In de raketmotor wordt argon met behulp van radiogolven geïoniseerd tot een plasma, en vervolgens verhit tot een temperatuur van 1 miljoen K. Dit plasma wordt middels een sterk magnetisch veld versneld en aan de achterzijde uitgestoten om voorstuwing te genereren. De uitstroomsnelheid is 180.000 km/h, bijna twintig keer zo hoog als die van een klassieke raketmotor.
Volgens de planning brengt een onbemand vrachtschip in 2016 twee 100 kW VASIMR-motoren (de VF-200) naar het ISS, waar astronauten ze aan de buitenzijde van het station zullen monteren. Vervolgens worden ze maandenlang getest in het vacuüm van de ruimte. De plasmamotoren moeten ook worden ingezet om de baan van het ISS periodiek op te hogen. Dat gebeurt nu nog door onbemande vrachtschepen uit Europa, de VS en Japan en het kost 15 ton brandstof per jaar. Met de VASIMR kan het zeker tien keer goedkoper, zegt Ad Astra.
De plasmamotoren zijn overigens nog niet krachtig genoeg om te starten vanaf de aarde. Dat zal nog lange tijd met klassieke raketten moeten gebeuren. Plasmamotoren zijn echter wel goed bruikbaar om kunstmanen van de ene baan naar de andere te brengen en voor interplanetaire missies. Diaz: ‘Wij zien het testen op het ISS als onze commerciële entree: een bewijs dat de motor in de ruimte werkt. Op dat moment zien we een aantal applicaties voor onze technologie, zoals een ruimteschip voor het weghalen van ruimtepuin, het re-boosten van ruimtestations, het wijzigen van de baan van satellieten, toepassing als ruimtesleper en ook als een katapult om grote objecten het zonnestelsel in te schieten.’
Volgens Diaz zou de VF-200 de reis naar Jupiter verkorten van zes jaar tot veertien maanden en een Marsreis van acht maanden tot 39 dagen.
