normal
För en bekväm färd skulle det vara lämpligt med en kontinuerlig acceleration på 1 G. Då skulle man uppleva samma tyngd som på jorden. 1 G är inte så hemskt mycket energi. Vi gör ju av med mycket mera när vi skjuter upp raketer. Men problemet är att om vi ska accelerera under mycket lång tid så måste vi ta bränslet utifrån.
Här är RAM-jet en lösning. Det är ett förslag som lades fram 1960 av Brussard och anses vara något som ligger inom möjligheternas gränser. Det är en framdrivningsmekanism som består av en jättelik tratt av ett magnetfält som fångar upp fria väteatomer som finns överallt i rymden. Lösningen är möjlig om man kunnat komma upp i hastigheter tillräckligt stora för att kunna fånga upp tillräckligt mycket bränsle och dessutom bör man hålla sig i Vintergatans plan där tätheten är störst.
Efter ett år på jorden kommer ett skepp med accelerationen 1 G att ha nått 0,4 ljusår och passagerarna kommer bara att ha upplevt 0,9 år. Men eftersom accelerationen bara ökar så blir effekterna allt större. Efter 10 år på jorden har det endast gått 3 år på skeppet och man har kommit 9 ljusår bort. Och efter 100.000 år på jorden har det bara gått 12 år på rymdskeppet och man har kommit så långt som 100.000 ljusår bort. Det är lika långt som diametern på Vintergatan.
Men så behövs ju makapärem bromsas upp också. Våran sol ligger i Vintergatans ytkant. Siktar vi in oss på en stjärna på andra sidan Vintergatan och använder RAM-jet kombinerat med start- och stopp-bränsle för de lägre hastigheterna så tar det ca 20 år och det är ju inte så farligt mycket!
Ett problem som ännu inte lösts är att vi måste ha något verkligt bra skydd för den kosmiska strålningen. Speciellt när väteatomer störtar in i magnetfältstratten i den enorma hastighet som man snart kommer upp i. Men det kanske inte är ett omöjligt problem att lösa.
normal
Okänd författare
Dagens rymdfarkoster är kemraketer, d.v.s de har ett bränsle och en oxidator som får reagera i raketdysan varefter de upphettade avgaserna slungas ut bakåt och enl. reaktionslagen (Newtons 3:dje) driver farkosten framåt. Rymdskepp som får sin energi genom fission, fusion eller antimateria har ju inga avgaser som en kemraket - här får man gå andra vägar för att slunga ut strålmassan, t.ex:
1. Uppvärmning av ett arbetsmedium (t.ex. H eller vatten) som sedan slungas ut (kärnvärmeraket)
2. Omvandla arbetsmediumet till plasma som accelereras elektromagnetiskt (plasmaraket)
3. Jonisation av arbetsmediumet och acceleration av jonerna (jonraket)
4. Direkt omvandling av energin till fotoner som sedan blir strålmassa direkt (fotonraket)
5. Infångning och fusion av i rymden förekommande H, strålmassa blir antingen fusionsprodukterna + oförbränt H, eller så används energin till att driva en fotonkälla. Denna typ kallas också rammotor.
Raketer av typ 1 kan accelerera kraftigt, men p.g.a kylproblem o.dyl. kan strålmassan knappast ges hastigheter över 100 km/s. Trolig hastighet ligger nog på 10-30 km/s. Det gör att denna rakettyp inte kan få mycket större delta-v än 30-40, kanske max 100 km/s (delta-v = hastighetsändring)
Typ 2:or har utblåsningshastigheter på 100-tals km/s men låga accelerationer, varför större delta-v ändringar kan ta dagar att genomföra. Sluthastighet kanske 100-200 km/s
Typ 3 har ännu högre utblåsningshastighet (1000-tals km/s) och ännu lägre accelerationer (0.001 - 0.1 m/s) och sluthastighet på flera 100-tals km/s, kanske 1000-tals km/s
Typ 4 har utblåsningshastighet c (högsta möjliga). Accelerationen beror helt och hållet på fotonkällans styrka. Teoretiska beräkningar visar på en sluthastighet (vid antimateriedrift) av ungefär 0.2-0.25c
Typ 5 skiljer sig från de andra genom att ha en extern bränslekälla. Detta medför att rammotordrivna farkoster kan accelerera oavbrutet, och eftersom de får sin strålmassa utifrån så är sluthastigheten mycket hög - godtyckligt nära c! Rammotorn är alltså en utmärkt motor för stjärnfärder... Kalkyler visar att ett ramdrivet skepp som accelererar oavbrutet med 1g (10m/s^2) endast behöver 20 år skeppstid för att nå Vintergaans centrum. Fast då har 30 tusen år gått på Jorden...:-)
Ett rammskepp kommer troligtvis att använda jon- eller plasmadrift för accelerationen upp till rammfart (100-tals km/s) och för manövrering i solsystem. När väl rammfart uppnåtts så kopplas rammen in - den tar då upp accelerationen till bekväma 1g, och hjälpdriften kan kopplas från. Rammskepp är nämligen avsedd för de riktigt _långa_ distanserna - stjärnfärder. För färder i planetsystem räcker jon/plasmadrift gott till, särskilt som de oxo kan prestera uthållig acceleration över lång tid (och alltså ge högt delta-v).
Poängen är att rammotorn, när den väl har kommit upp i varv, generarar ALL den energi som den själv behöver för sin drift och styrning. Den fusionsreaktor (eller antimateriadito) som finns i själva skeppet behöver bara leverera startkraft till motorn, sen kan inombordsreaktorn slås av (det är som en jetmotor: dom behöver ett startaggregat på banan i början). En annan variant är att skeppet får startkraft via en energisändarlaser på t.ex. Månen.
När rammen startas (inne i ett solsystem) är rymden tjock med väte, och rammen fungerar tack vare detta. När sedan skeppet tränger ut i djupa rymden faller H-tätheten, men då har hastigheten ökats så mycket att det kompenserar täthetsfallet (man plägar räkna med 1 atom H per cm^3 i vår del av galaxen). Helt tom på H blir aldrig rymden - och i värsta fall sjunker accelerationen ner mot kanske 0.1-0.01g. Då blir det att åka frihjul ett slag...:-)
Den är uppkallad efter den vetenskapsman som först la fram teorin bakom motorn..
