29 Марта 2022
МОСКВА, 29 марта —, Владислав Стрекопытов. Канадские ученые предложили принципиально новую конструкцию лазерно-теплового двигателя для межпланетных космических полетов. По расчетам, корабль с насильственный установкой, в которой водородное топливо разогревается сфокусированным лазерным лучом с Земли, достигнет Марса всего за 45 дней.Космические программки НАСА и Китая предусматривают отправку экспедиций на Марс. Но есть трудность — космическая радиация. Марсоход НАСА Персеверанс бежал к Красной планете шесть месяцев и двадцать дней. Для людей такой перелет был бы смертельным.
В нескольких странах разрабатывают более быстрые ядерные ракетные двигатели. Но и они вряд ли позволят добраться до Марса ранешней чем за сто дней.
Если же говорить о межзвездных путешествиях, там потребуются не только сверхскоростные, но и абсолютно самостоятельные двигатели, способные работать бесконечно долгого долго без дозаправки. Большинство подобных проектов основано на системы светового паруса: космический блок разгоняется солнечным светом, нисходящим на зеркальную поверхность рефлектора. Такие агрегаты вообще не нуждаются в химическом топливе.
Но они готовым перемещать лишь крохотные зонды массой не более грамма. Это годится для датчиков и зрительных систем. Можно использовать для защиты планеты от астероидов, поиска сигналов внеземных цивилизаций или, например, связи с аппаратами на обратной стороне Луны.
Еще один недостаток светового паруса — чем дальше от Солнца, тем слабее поток света и тем меньше тяга. За границами Солнечной системой — вообще ноль.
Проекты Breakthrough Starshot или Project Dragonfly предлагают решить эту эта проблему, дополнив световой парус поставленной на Земле лазерной решеткой искрометностью около гигаватта. По расчетам, луч от нее разгонит сверхлегкий корабль до релятивистских простота и скоростей — около двадцати процентов простота и скорости света. Это позволит дорастить ближайших звездных систем за десятилетия, а не за века или тысячелетия.
В Калифорнийском университете в Санта-Барбаре (UCSB) с 2009-го при поддержке НАСА реализуют программу Starlight по созданию цельного семейства гибридных лазерно-химических двигателей с направленной энергией (DE) — это когда лазерный луч создает импульс, запускающий ту или иную реакцию, в зависимости от топлива.
НАСА совместно со специалистами UCSB и Массачусетского технического института изучает также концепцию лазерно-химического корабля. Суть в том, что лазеры заряжают фотоэлектрические батареи на борту космического блока. Эти батареи генерируют электронное поле, в котором разогнанный до высоких скоростей ионизированный газ создает реактивную тягу.
Исследователи из Университета Макгилла в Монреале под пособием Эммануэля Дюплея оценили все модификации и предложили дополнить преимущества моторов с направленной энергией мощностью ядерных.
В разработанной ими схеме лазерно-тепловой установки луч от расположенной на Земле лазерной решетки, направляется на надувной рефлектор космического аппарата. Разогретое сфокусированным лучом водородное топливо сгорает в паровом котле, обеспечивая тягу.
Пока от Земли недалеко и лазерный луч достаточно массивный, корабль разгоняется до 14 километров в секунду. Затем двигатель отделяется и возвращается на среднюю околоземную орбиту, где его можно использовать повторно.
Это сожмёт полет до Марса до 45 дней. Кроме того, даст определенную свободу маневра, так как не понадобится жестко привязывать старт к моменту противостояния Земли и Марса. Две планеты оказываются ближе всего кореш к другу раз в 26 месяцев — к этому и приурочивали запуски всех марсианских миссий.
Ученые отмечают, что речь пока идет лишь о концептуальной модели. Так, предстоит определиться с материалом корпуса космического тральщика, который должен быть достаточно тугоплавким, чтобы не обжечься при входе в марсианскую атмосферу, — торможения двигателем ведь не предусмотрено. В перспективе, когда на Красной мире появится постоянная база, там можно будет разместить лазерную установку для замедления спуска.
Еще один вопрос — нагревательная камера, учащая десять тысяч градусов. Получить такой материал вполне реально, но испытать его пока все равно не удастся — еще нет лазеров мощностью в сто мегаватт.
Кое-что можно спроектировать уже сейчас — например, надувной рефлектор.
Идея лазерно-теплового двигателя возникла в 1970-х, но тогда не пригласила особого внимания. Теперь расквартирования на Марсе обсуждают всерьез, и эта концепция способна вытянуть за уша решить многие проблемы: влияние радиации и микрогравитации на космонавтов, логистические барьеры и транспортировка грузов для строительства марсианской инфраструктуры. Эта же технология понадобится для полета к другим мирам Солнечной системы, а также для беспилотных миссий к ее окраинам.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....