I takt med att vi söker oss längre ut i solsystemet står vi inför enorma utmaningar vad gäller framdrivning och missiondesign. En ny studie av Ancona et al. undersöker två banbrytande koncept som skulle kunna göra det möjligt att nå den gåtfulla dvärgplaneten Sedna under dess perihelionspassage år 2075–2076: Direct Fusion Drive (DFD) och ett avancerat solsegel baserat på termisk desorption (arXiv).
Direkt fusionsdrift (DFD)
Vad är DFD?
DFD är en konceptuell raketmotor som använder termonukleär fusion av deuterium (D) och helium-3 (³He) för att producera både dragkraft och elektrisk effekt. Då fusionen är nästan aneutronisk krävs minimala strålsköldar, vilket sänker vikten jämfört med konventionella kärnreaktionsmotorer.
Tekniska parametrar
- Effekt: 1,6 MW kontinuerlig thrust
- Thrustfas: cirka 1,5 år av konstant acceleration
- Reslängd: Reach Sedna på ungefär 10 år, inklusive coasting-fas (arXiv).
Fördelar och utmaningar
- Möjliggör bana in i Sednas omloppsbana för långvariga observationer.
- Kräver genombrott inom fusionskontroll och plasmastabilitet, tekniker som ännu inte är realiserade i praktiken (Phys.org).
Avancerat solsegel med termisk desorption
Vad är termisk desorption?
Istället för att enbart förlita sig på solstrålningstryck frigörs molekyler som sitter bundna på segelytan när den värms upp nära solen. Den utsläppta massan skapar mottryck och därmed framdrivning.
Missionprofil
- Kombination med en gravitationsslunga vid Jupiter för extra acceleration.
- Reslängd: Cirka 7 år till Sedna, men endast förbifärd (flyby) (arXiv).
Fördelar och utmaningar
- Ingen tung bränslevikt ombord.
- Mer evolutionärt genomförbart på kort sikt än DFD, men begränsat till en snabb flyby med begränsad datainsamling (Phys.org).
Sammanfattning
Sedna, med sin extrema elliptiska bana och perihelion på 76 AU, är svåråtkomlig med dagens framdrivningsteknik. Studien visar att:
- DFD kan nå Sedna på ~10 år och möjliggör orbital insättning, men kräver teknikutveckling inom fusionsdrift.
- Solsegel med termisk desorption når målet på ~7 år via Jupiter-assistans, men ger endast en flyby.
Dessa koncept ger en grund för framtida rymdutforskning mot solsystemets allra yttersta gränser.
Taggar
Rymdteknik, Astrofysik, Rymdutforskning
Källor
- Ancona E., Kezerashvili R. Y., Longo S. (2025). Feasibility study of a mission to Sedna – Nuclear propulsion and advanced solar sailing concepts. Aerotecnica Missili & Spazio. arXiv:2506.17732. DOI:10.48550/arXiv.2506.17732 (arXiv)
- Thompson M. (2025, 27 juni). New propulsion systems could enable a mission to Sedna. Phys.org. (Phys.org)
Originalstudien: https://arxiv.org/abs/2506.17732
About the Author
