Estatorreactor Bussard

Ilustració artística d'un colector Bussard

El estatorreactor Bussard (conegut també pel seu nom en anglés de Bussard ramjet) és un concepte futuriste de propulsió a reacció per a vehículs espacials, propost en 1960 pel físic nortamericà Robert W. Bussard, i popularisat per la novela de Poul Anderson Tau Zero, per Larry Niven en la seua série de llibres del Espai Conegut, per Vernor Vinge en la seua série de Zones del Pensament i per l'astrònom i divulgador Carl Sagan, en la seua série de televisió i llibre Cosmos. També els estatocolectors Bussard s'han vist en la série de televisió Star Trek, a on ells estan ubicats en els extrems lluents de les barquillas warp de les naus, encara que l'hidrogen no és usat com a combustible nuclear.

Concepte

El concepte del estatorreactor Bussard propon la recolecció del hidrogen present en el mig interestelar per a generar en ell una reacció de fusió nuclear controlada i obtindre una acceleració, utilisant per a això un recolector jagantesc (de l'orde de decenes de mils de quilómetros) que captaria els àtoms d'hidrogen, l'element més abundant del Univers i els duria a un motor i est les impulsaria per darrere accelerades a casi la velocitat de la llum. O be podria utilisar una reixeta làser magnètica per a atraure àtoms de hidrogen, reduint moltíssim el seu tamany. Segons Sagan, un motor aixina tindria el tamany d'un satèlit o un planeta chicotet.

El problema és que en l'espai obert hi ha molt pocs àtoms per m³ de volum, per lo que el recolector deuria tindre unes dimensions jagantes. Per a economizar massa, hi ha els qui proponen utilisar un làser per a carregar els àtoms de hidrogen i despuix atrapar als àtoms més propencs en un camp magnètic molt fort. Aixina que, el dispositiu de succió tindria un tamany acceptable.

Método més eficient: ionisació

Ya que hi ha molt pocs àtoms d'hidrogen per m³ d'espai, la ret per a arreplegar suficient combustible seria d'un tamany kilométrico. En ser tan gran, el propi gas ho frenaria, per causa de la fricció. Açò és conegut com "paracaigudes Bussard".

La millor solució seria usar chicotetes reixetes làser, que ionizarían el gas interestelar. L'hidrogen ionizado seria atret cap a les reixetes. Este dispositiu tindria molt alcanç, lo que elimina la necessitat de construir una ret jaganta i soluciona el problema de el "paracaigudes Bussard".

Podria evitar la fricció, repelint el gas de la mateixa manera que ho atrau. Este método, encara que no acceptat o descrit oficialment, ha segut usat en Star Trek; on les naus disponen d'unes barquillas capaces d'absorbir el hidrogen a modo d'aspiradores.

Este aparat podria ser alimentat per una bateria o una vela solar, igual de segura que la fusió, com a método de ionisació gaseosa i inductor de la fusió.

Prestacions de la nau

• Els àtoms eixirien casi a la velocitat de la llum. En condicions ideals la nau alcançaria també esta velocitat i es podria alcançar els llímits de l'univers conegut en uns 55 anys, per a un tripulant i per a la pròpia nau. Per a un observador extern, en la Terra per eixemple, haurien transcorregut no obstant més de 5000 millons d'anys, per efecte de la dilatació del temps. Açò no ocorreria en la realitat, ya que:

• Està acceptat que una nau d'este tipo alcançaria com a màxim el 10-20% de la velocitat de la llum, lo que seria òptim per a fer viages interplanetaris de manera ràpida. Aixina i tot, seguix sent llenta per al viage interestelar.

• Alimenta un reactor de fusió, que és segur per als tripulants per l'absència de substàncies tòxiques o radioactivas. El combustible de la fusió i lo que el estatorreactor deu absorbir és l'hidrogen, i el residu que produïx és heli.

• Aixina mateix, la capacitat d'acceleració de l'ingeni només estaria llimitada per la resistència física dels seus tripulants. Este problema podria ser resolt en un hipotètic "anulador d'inèrcia".

Problemes i inconvenients

• Un motor com el del estatorreactor podria generar tanta calor que resultaria perillós per als tripulants, raó per la qual deuria estar ben blindat, lo que supon més massa. Encara que ara sabem que açò no resultaria gran problema, ya que l'energia de fusió pot ser controlada per camps magnètics.

• Càlculs recents fets per l'ingenier aeroespacial Robert Zubrin, han demostrat que l'escassa resistència oposta per les partícules presents en el mig interestelar, a l'escala del recolector necessari per a arreplegar-les, seria major que l'acceleració obtinguda en la fusió nuclear del material absorbit. Açò ha generat el concepte de fre o paracaigudes Bussard. No obstant, utilisar una reixeta magnètica per a desviar el gas espacial de la mateixa manera que l'atrau és una solució eficient.