Skip to content Skip to footer

Разрабатываемый в наши дни электро-ядерный двигатель позволит отправить пилотируемую экспедицию к Марсу. Но и не более того. Можно ещё слетать к Венере (без посадки), даже к Меркурию, если кондиционеры справятся, но Юпитер уже слишком далеко. Экспедиция продлится около четырёх лет и потребует огромных затрат. На земной орбите к кораблю придётся стыковать дополнительные баки с гелием и ядерные ускорители для разгона.

Да и самих кораблей понадобится, минимум, два. Первый доставит экипаж в район орбиты самого дальнего из галлилеевых спутников Юпитера – Каллисто (ниже начитаются радиационные пояса, да и нельзя слишком глубоко залезать в гравитационную яму гиганта). Второй – заранее, экономичным ходом отправленный к краю гравитационной ямы Юпитера, – эвакуирует экспедицию. А если ставить перед миссией серьёзные исследовательские цели, – изучение атмосферы Юпитера с низкой орбиты и получение образцов льда с Европы и Ганимеда, – потребуется ещё и третий корабль – необитаемый транспортёр автоматических станций. Только он сблизится с гигантом, пройдя сквозь радиационные пояса. То есть, в любом случае, из трёх кораблей вернётся только один.

Можно, впрочем, и ни один не возвращать. Полёт в один конец по рецепту Илона Маска, действительно, обойдётся дешевле. Но эта идея не рациональна. Экипаж обязательно нужно вернуть на Землю для вскрытия. После завершения миссии к Юпитеру тела космонавтов, — в любом случае маловероятно, что это будут ещё живые тела, — сами по себе превратятся в ценнейший материал для изучения адаптационных способностей человеческого организма. Ядерный двигатель же можно дозаправить и использовать повторно.

Для сколько-то разумно организованной экспедиции к Юпитеру наверняка понадобится качественно лучший двигатель — термоядерный. Появление которого, впрочем, ожидается только через полвека, — и то не факт. Ибо проблемы колоссальны, а пути решения этих проблем на данном этапе непредставимы.

В основе конструкции термоядерного ракетного двигателя лежит ускоритель ядер водорода – протонов. Облучая протонами мишень из лития, можно спровоцировать цепочку ядерных реакций, конечным продуктом которой станут ядра гелия, летящие со скоростью 40 000 км/с. И при этом не появится ни одного свободного нейтрона! Поток же заряженных частиц, фокусируясь в определённом направлении магнитными зеркалами, создаст реактивную тягу. Разумеется, останется ещё и рентгеновское излучение, но его-то энергия и пойдёт на питание ускорителя и плазменных зеркал.

По эффективности расхода горючего термоядерный двигатель превосходит ЖРД в 1300 раз. Но, как и в случае плазмотрона, развиваемая им тяга оставляет желать лучшего. Поправить дело может впрыск в камеру сгорания холодного гелия, снижающий скорость реактивной струи до 100 км/с. Расход вещества за единицу времени в этом случае возрастёт в 160 000 раз, но и тяга – в 400 раз, что позволит кораблю при необходимости двигаться с ускорением, исчисляемым уже не миллиметрами, а метрами в секунду. Таким образом, принципиально, корабль с термоядерным двигателем будет способен даже к самостоятельному взлёту с не тяжёлых и обладающих плотной атмосферой тел.

Помимо технической сложности, к недостаткам термоядерного двигателя можно причислить огромный размер. Если ядерный двигатель сравнительно компактен, то главная деталь термоядерного – направляющая поток гелия труба со сверхпроводящими обмотками – будет иметь длину не меньше 100 м и вес около 800 тонн. То есть, термоядерный космолёт уже будет полностью отвечать ожиданиям фантастов. Исключая, разве что, такие опции, как способность совершать гиперпространственные скачки и наличие искусственной гравитации на борту, — эти моменты потребуют отдельной доработки. Масса корабля, во всяком случае, станет вполне фантастической – от 1000 тонн без груза. Собирать его придётся уже на орбите. Динамические характеристики, несмотря на относительно медленный разгон, тоже окажутся вполне достойными. С полезной нагрузкой 2000 тонн, термоядерный корабль достигнет орбиты Луны за 2 суток (как и ракета с ЖРД), Марса за 40-90 суток (в зависимости от взаимного расположения с Землёй), Юпитера за 120, Сатурна за 180 дней и Нептуна за 380 дней. Причём, почти вся нагрузка действительно будет полезной, так как даже на рейс к Нептуну и назад потребуется израсходовать только 150 тонн лития и 25 тонн водорода. Если же принять на борт вместо груза 1500 тонн гелия для разгона на «холодной» тяге, полёт до самой дальней из планет Солнечной системы продлится всего 100 дней.

Не будет соответствовать фантастическим ожиданием только внешний вид корабля. «Хребтом» его станет 100-метровая труба двигателя, состыкованная из доставленных с Земли отрезков. Весь же прочее – груз, обитаемые отсеки, кабина управления, – также будет представлять собой набор из десятков 30-50 тонных модулей, крепящихся к стыковочным узлам. Максимальные габариты и масса модулей будут зависеть от вместимости воздушно-космических самолётов, доставляющих грузы на орбиту. Назначение же модуля может оказаться любым – от бака с гелием до капитанской рубки корабля или купейного вагона.

Появление термоядерного двигателя откроет новую эпоху, когда немыслимое становится реальным. В течение 20-30 лет вблизи Земли станет не продохнуть от космолётов, заполонивших парковочные и погрузочные орбиты. Ведь, на доставку одной тонны груза из кольца астероидов до поверхности Земли придётся потратить лишь 20 кг лития. А литий — не редкость. Сожжённый челночными самолётами водород вообще ничего не будет стоить, так как энергия для его получения электролизом воды будет добыта ценой неразличимо малых затрат того же лития.

Когда расходы на строительство космофлота и создание баз, добывающих и исследовательских (ведь, внеземные сокровища прежде всего нужно найти) превратятся в прибыльное вложение средств, планеты Солнечной системы сразу станут намного ближе.

Новые публикации также можно увидеть на Дзен-канале

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Top.Mail.Ru