Человек давно мечтает покорить космос, однако именно сейчас настало это время. Сейчас человечество стоит на пороге величайших открытий, мы можем сами создавать своё будущее. Однако многое нашему уму ещё не понятно: гравитация, скрытая масса Вселенной, происхождение материи и многое другое. Но это не повод сдаваться: покорять космос можно уже с сегодняшними знаниями и технологиями.
Сегодня мы с вами разберём типы двигателей, которые будучи установленными на межзвёздные корабли смогут доставить людей в новые миры.
Первым и самым «простым» является ТЯРД—тепловой ядерный ракетный двигатель.
В этом двигателе всё действительно довольно просто: рабочее тело (водород) нагревается в ядерном реакторе и выбрасывается из сопла. Это одновременно и плюс и минус.
Плюс в том, что от ядерного реактора могут в тоже время питаться системы корабля и работать двигатель.
Минус собственно в самом ядерном реакторе: если с ним что-либо произойдёт, то жизнь экипажа будет в огромной опасности.
Почему именно водород?
Потому что его наиболее эффективно нагревать.
Одной из разновидностью ядерных двигателей является ИЯРД-импульсный ядерный ракетный двигатель.
Тяга в нём создаётся за счёт ядерных взрывов, мощностью от 2 до 10 килотонн в тротиловом эквиваленте. Устройство чрезвычайно просто: «топливные» капсулы, по устройству схожие с ядерной боеголовкой, взрываются после выхода из своеобразной «пушки» в конце аппарата. Взрываясь на отдалении нескольких десятков метров от корабля, «бомба» создаёт ударную волну, которую «подхватывает» защитный слой и собственно толкает корабль вперёд.
Из минусов можно перечесть большую опасность, как радиационную, так и «взрывную»: при неисправности защитного слоя экипаж может получить смертельную дозу радиации. А также, если сила взрыва будет рассчитана неверно, то взрывная волна просто уничтожит аппарат, вместе с полезной нагрузкой и/или людьми.
Далее, по возрастанию сложности следует небезызвестный ИТЯРД—импульсный термоядерный ядерный двигатель.
Принцип работы основан на термоядерном синтезе дейтерия и гелия-3. Подробнее я описал его здесь:
Итак, эти три вида являются скорее межпланетными, нежели межзвёздными. А вот следующие у можно отнести к «большой лиге»:
Прямоточный двигатель Бассарда:
У этого двигателя рабочим телом является сама межзвёздная среда. Для её сбора на «нос» корабля ставится воронка, диаметром около 150 км. Так как основное вещество межзвёздного газа—протий (водород), то после его сбора должна была происходить протон-протонная термоядерная реакция. Продукты реакции выбрасывались бы из сопла с магнитным удержанием.
Минусом является то, что такой двигатель хоть и позволяет разгоняться до высоких скоростей, но всё же конструкция не то чтобы оптимальна для этого, напомню, что на носу корабля стоит воронка, диаметром 150 км, которая естественно будет тормозить корабль и разрушаться, из-за взаимодействия с межзвёздным газом на высокой скорости.
Фотонный двигатель:
Его действие основывается на том, что фотон обладает импульсом, следовательно при выходе из «сопла» он может создавать реактивную тягу.
Наиболее реализуемый вид этого двигателя—двигатель на распаде протона (ядра водорода), катализируемом магнитным монополем:
В свободном состоянии протон распадается на позитрон и π-мезон.
π-мезон быстро распадается на 2 фотона, а позитрон аннигилирует с электроном (+2 фотона). То есть один атом Протия (водорода) превращается в 4 фотона.
Однако в данный момент невозможно создать магнитный монополь, и следовательно этот двигатель остаётся в «отделе» научной фантастики.
Двигатель Алькубьерре:
Самый быстрый и на практике почти невозможный двигатель.
Принцип работы основан на искривлении пространства-времени, то есть создания так называемого «пузыря» вокруг корабля, где время будет замедляться, а пространство впереди пузыря будет сжиматься, а позади расширяться. Этот двигатель позволяет разгонять корабль до световых (а то и сверхсветовых) скоростей, что существенно ускоряет полёт к другим звёздам.
Но всё-таки перед межзвёздными перелётами надо сначала завершить исследования родной системы. В этом нам помогут электро-ионные (двигатели на эффекте Холла) и ядерные двигатели, предел первых пока ещё далеко не достигнут.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Подписывайся на канал, чтобы не пропускать много нового и интересного.