Российские учёные испытывают двигатель на плазме, который мог бы сократить путешествие до Марса всего до 30 дней.
Россия продвигается в разработке нетрадиционной технологии космической тяги. Речь идёт о системе на основе плазмы, которая при достижении ожидаемой производительности позволит значительно сократить межпланетные перелёты, включая путь до Марса, традиционно измеряемый многими месяцами. Привлекательность проекта также заключается в его происхождении: он исходит не от НАСА и не от крупных западных частных компаний, а от российской научной лаборатории.
Разработка ведётся Троицким институтом, входящим в государственную корпорацию «Росатом». Учёные, участвующие в проекте, утверждают, что плазменный двигатель может сочетать гораздо более высокую эффективность по сравнению с обычными химическими системами и устойчивое ускорение, что позволит сократить путешествие до Марса от одного до двух месяцев.
Пока что технология находится на стадии наземных испытаний в установках, моделирующих условия космоса. По словам ответственных за проект, если испытания будут продолжать давать благоприятные результаты, система может быть готова к практическому применению в космосе к концу десятилетия, около 2030 года, хотя перед достижением этой цели ещё предстоит решить серьёзные технические и энергетические задачи.
Иной подход к космическим полётам
В отличие от обычных химических ракет, новая система использует электромагнитные поля для ускорения заряженных частиц водорода. Это прочно относит её к категории электрической или плазменной тяги — области, которая привлекает всё больше внимания во всём мире по мере того, как космические агентства ищут более эффективные способы путешествий вглубь Солнечной системы.
Химические ракеты дают очень высокую тягу в течение короткого периода времени, что идеально для запуска с Земли. Однако они неэффективны для длительных перелётов, как только космический аппарат оказывается на орбите. Плазменные двигатели, напротив, создают гораздо меньшую тягу, но могут работать непрерывно в течение долгого времени, постепенно достигая чрезвычайно высоких скоростей и расходуя намного меньше топлива.
Если российская система достигнет запланированных показателей, это может сильно повлиять на планирование будущих миссий на Марс.
Условия испытаний и первые заявления о производительности
Прототип двигателя в настоящее время испытывается в вакуумной камере длиной 14 метров, предназначенной для имитации космических условий. Согласно техническим деталям, опубликованным газетой «Известия», двигатель работает на мощности 300 киловатт в периодическом импульсном режиме и уже продемонстрировал ресурс в 2400 часов. Этой продолжительности хватило бы на полную миссию до Марса, включая фазы ускорения и торможения.
Исследователи заявляют, что двигатель разгоняет заряженные частицы водорода, включая протоны и электроны, до скоростей 100 километров в секунду. Для сравнения, традиционные химические ракеты обычно достигают скоростей истечения около 4,5 километров в секунду. Эта огромная разница — ключ к эффективности и потенциальной скорости двигателя.
Как система будет использоваться в космосе
Плазменный двигатель не предназначен для старта прямо с поверхности Земли. Сначала обычная химическая ракета выведет космический корабль на низкую околоземную орбиту. Оказавшись в космосе, включится плазменный двигатель, чтобы обеспечить непрерывную тягу во время путешествия в глубоком космосе.
Эксперты также отмечают, что система могла бы функционировать как космический буксир, перевозя грузы, модули или спутники между различными планетарными орбитами. Эта концепция соответствует общему международному интересу к многоразовым системам орбитальной транспортировки.
Ядерная энергия и инженерные задачи
Двигатель использует водород в качестве рабочего тела и зависит от бортового ядерного реактора, чтобы обеспечить постоянное энергоснабжение. По словам младшего научного сотрудника Егора Бирюлина, малая атомная масса водорода способствует более быстрому ускорению и снижает расход топлива. Его распространённость в космосе могла бы теоретически позволить дозаправку на месте.
Двигательная установка использует два высоковольтных электрода для создания направленного потока плазмы. Заряженные частицы проходят между ними, формируя магнитное поле, которое выбрасывает плазму и создаёт тягу. Такая конструкция избегает необходимости нагревать плазму до экстремальных температур, что снижает износ компонентов и повышает общую эффективность.
Открытые вопросы
Плазменная тяга уже используется на орбите на многих спутниках, включая системы космических аппаратов OneWeb и в миссии НАСА «Психея», запущенной в 2023 году. Большинство существующих плазменных двигателей работают на скоростях истечения от 30 до 50 километров в секунду. Российские заявления о 100 километрах в секунду представляли бы собой важный шаг вперёд.
Однако технология ещё не испытывалась в космосе. Научные данные не публиковались, и конструкция ядерного реактора не раскрыта. Космические аппараты с ядерной энергоустановкой поднимают сложные вопросы безопасности, регулирования и международного одобрения, особенно во время запуска.
Хотя концепция перспективна, до практического применения двигателю ещё годы. Планируемая готовность к 2030 году будет зависеть от продолжения испытаний, финансирования и успешного решения технических и регуляторных проблем.
- Изображения: CC Attribution: CC BY; CC BY-SA.
👿 Не будьте троллем. Если в моих тексте есть ошибки, объясните, в чём они заключаются. Неуважительные комментарии будут удалены, а нарушитель забанен. 👿
- Хотите разгадывать тайны вместе? Заходите в наш Telegram — здесь мы делимся тем, что действительно удивляет, восхищает и заставляет задуматься! Обсуждаем, спорим, ищем ответы. Присоединяйтесь, ваше мнение важно! А если хотите поддержать нас — купите нам кофе ☕. Каждая чашка помогает искать новые загадки. Или просто оставьте комментарий во ВКонтакте — нам действительно важно, что вы думаете!