Planene for menneskers reise til Mars er spennende. Men det er noen fundamentale teknologiske utfordringer som bør løses først. Problemene står i kø. Det største problemet, med dagens teknologi, er reisetiden.
Første sjekkpunkt er å få et romfartøy ut i verdensrommet over jordens «utslippingshastighet», som er 11,2 km/sekund, og er hvor ekte romferder kan starte. Det greide USA allerede med Apollo romkapselen i 1969, og vi må tro at de, og noen andre land, greier det igjen etter hvert. Se forøvrig artikkelen «Den bedrøvelige historien om romraketter for menneskers utforskning» fra11. november.
Men etter at denne hastigheten er oppnådd, er det med dagens ineffektive kjemiske raketter ikke mulig å ha med nok drivstoff til at hastigheten kan økes ytterligere, for så å senkes igjen før man næremer seg Mars. Da er mindre kursjusteringer og selve landingen unntatt. Dette har som nødvendig konsekvens at reisetiden vil bli lang, riktig lang. Turen vil ta flere måneder hver vei.
Verdensrommet er et farlig sted for mennesker. Et utbrudd av en solstorm kan være dødelig for romfarerne, samtidig som elektronisk utstyr i romfartøyet vil bli skadet. Man har den stadige solvinden å ta hensyn til, som også kan gi skader over tid. Det som må til før en reise til Mars gir en akseptabel risiko, er en ny raketttype, og det er her at plasmamotoren kommer inn.
Det er flere typer plasmamotorer. Felles for alle, med èn unntagelse, er at skyvkraften er meget begrenset. En meget enkel (og ufullstendig) beskrivelse for de fleste typer, er at en gass slippes inn i motoren, den ioniseres (elektroner frigjøres fra atomene) ved hjelp av en dyse ved hjelp av et magnetfelt, og gassen som strømmer ut gir skyvkraft.
Den eneste unntagelsen er den kraftfulle plasmamotoren «Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket”, eller VASIMR, som nå er under utvikling med støtte fra NASA. Dette er en totrinns rakett. Første trinn ioniserer gassen som sprøytes inn i motoren til en såkalt «kald» plasma. Trinn to er virkelig imponerende. Den ioniserte gassen varmes opp til 3 – 4 millioner grader ved hjelp av radiobølger. Denne gassen akselererer ut fra dysen, og dette resulterer i en betydelig skyvkraft.
Målet er i første omgang en motor med effekt opp til 100 kW, etter hvert 300kW, som kan operere i minst 100 timer kontinuerlig. Hvis man så benytter VASIMR-raketter som kan akselerere et romskip med 0,01 G i disse 100 timene, så vil hastigheten tredobles, og da kan reisetiden til Mars reduseres til èn måned, eller enda kortere. Gassmengden som forbrukes veier bare cirka en femtiendedel av det et kjemisk brennstoff ville veie. Det planlegges en lang test i 2018, men å ha motoren i drift, vil ikke være farefritt. Det er for eksempel greit å sikre seg mot at dysen ikke smelter i bruk.
Spørsmålet er så: hvor kommer kraften fra? Svaret er fra elektrisitet, og mye av den. Nå synker solcelleeffekten med kvadratet av avstanden fra solen, slik at utenfor jordbanen må en radioaktiv kraftkilde benyttes, som ved alle romfartøy som reiser meget langt utover i rommet. Små reaktorer er ikke noe nytt for NASA. Allerede i 1965 ble SNAP 10A fisjonsreaktor sendt opp i rommet, hvor den ble aktivert. Den elektriske kraften ble generert av den såkalte Sterling-motoren, som ble drevet av varmen utviklet ved radioaktiviteten, les: fisjonen. På grunn av feil ved elektronikken, ble satellitten slått av etter bare 43 dager, men den svever fremdeles rundt der oppe.
Slik er situasjonen på motorfronten i dag. Det er bare å håpe at denne plasmamotoren lever opp til forventningene, slik at mennesker kommer seg på tur til Mars om noen tiår.