В отличие от обычных ракет на химическом топливе, Sunbird использует реакцию ядерного синтеза, которая лежит в основе свечения звезд. Космические аппараты на основе термоядерного синтеза будут предназначены для подключения к более крупным космическим аппаратам, выполняя роль буксиров, позволяющих транспортировать грузы на межпланетные расстояния.
Термоядерный двигатель основан на предыдущем опыте сотрудничества Pulsar Fusion с крупными научными учреждениями. В 2023 году компания сотрудничала с университетами Саутгемптона и Кембриджа в проектах по исследованию интегрированных систем ядерного деления для электродвижения.
Непосредственное внимание компании сосредоточено на орбитальных испытаниях. Компоненты Sunbird планируется продемонстрировать в конце текущего года, а Pulsar Fusion поставила перед собой цель достичь ядерного синтеза в космосе к 2027 году. Планы компании включают развертывание флота защищенных космических аппаратов, размещенных на орбите, для поддержки миссий партнеров, потенциально позволяя осуществлять регулярные перелеты между Землей, Марсом и другими объектами Солнечной системы.
Ядерный синтез предлагает высокий потенциал по сравнению с традиционными источниками энергии, такими как ядерное деление или ископаемое топливо. В то время как при реакции деления происходит расщепление тяжелых радиоактивных элементов на более легкие, синтез наоборот приводит к образованию более тяжелых элементов при экстремальных температурах и давлениях. В результате синтеза генерируется в четыре раза больше энергии, чем в процессе деления, и в сотни тысяч раз больше, чем при сжигании ископаемого топлива. Что не маловажно, при синтезе не производятся опасные для жизни радиоактивные отходы.
Стоит отметить, что поддержание реакций синтеза даже на Земле остается очень сложной задачей из-за огромных энергозатрат.
Pulsar Fusion утверждает, что космос представляет собой более благоприятную среду для синтеза благодаря естественному отсутствию атмосферных помех. «Осуществлять синтез на Земле очень неестественно. Космос — гораздо более логичное и разумное место для проведения синтеза», заявил представитель компании.
Конструкция Sunbird использует это преимущество, используя линейные реакторы вместо круглых токамаков, применяемых на Земле. Эти реакторы используют сильные магнитные поля для нагрева плазмы, создавая условия, необходимые для термоядерного синтеза с использованием гелия-3.
В отличие от земных реакторов, которые полагаются на взаимодействие нейтронов для получения тепла, Sunbird будет производить протоны в качестве «ядерного выхлопа», напрямую приводя в движение космический корабль. Хотя этот метод неэффективен и дорог для наземной генерации энергии, он хорошо подходит для космических путешествий, где сокращение массы топлива и достижение высоких скоростей имеют решающее значение.
Первые демонстрации начнутся с тестирования плат на орбите в конце этого года, за которым последует эксперимент по маломасштабному линейному термоядерному синтезу в 2027 году для проверки базовой физики. В случае успеха полномасштабные аппараты Sunbird могут быть введены в эксплуатацию в течение пяти лет.
В перспективе Sunbird позволит не только проводить межпланетные полеты путешествий, но и использоваться в миссиях по добыче полезных ископаемых на астероидах.
Необходимо отметить, что подобными разработками занимаются множество больших и маленьких компаний. Эксперты признают высокий потенциал термоядерного двигателя, несмотря на его технически сложную реализацию. В настоящее время уменьшение размеров реактора и вспомогательных систем являются основной задачей инженеров.
Благодаря своей высокой тяге и эффективности термоядерный двигатель может обеспечить развертывание целых лунных баз вместе с экипажем всего за один рейс. Новый вид двигателя позволит добывать ресурсы на Луне, например, гелия-3, являющимся важнейшим топливом для будущих термоядерных реакторов.