Астрономия и космосКосмонавтика

Импульсный плазменный двигатель может обеспечить одну из самых фантастических миссий

НАСА рассматривает двигатели следующего поколения, которые позволят осуществлять более амбициозные космические миссии. Одна из идей, которая в настоящее время переходит во вторую фазу программы НАСА «Инновационная перспективная концепция» (NIAC), — это импульсная плазменная ракета (Pulsed Plasma Rocket — PPR).

В PPR «используется ядерная энергетическая система на основе деления, позволяющая быстро вызвать фазовый переход топливного снаряда из твердого состояния в плазменное в течение импульсного цикла», — поясняется в документе, посвященном этой системе. «Для создания плазменных разрядов, обеспечивающих тягу, снаряд с низкообогащенным ураном (Low Enriched Uranium (LEU)) с высокой степенью замедления может использоваться в сочетании со стволом с LEU без замедления для преимущественного нагрева снаряда. Короткая секция высокообогащенного урана (High Enriched Uranium (HEU)) в основании корпуса, наряду с новым механизмом управления барабаном, обеспечивает контролируемый и быстрый рост нейтронной популяции с переходом в плазменное состояние за доли секунды». Система потенциально может генерировать тягу до 100 000 Н.

«Исключительные характеристики PPR, сочетающие в себе высокий Isp и большую тягу, могут совершить революцию в освоении космоса. Высокая эффективность системы позволяет завершить пилотируемые миссии на Марс всего за два месяца», — объясняет НАСА о двигателе Howe Industries в пресс-релизе.

«В качестве альтернативы PPR позволяет транспортировать гораздо более тяжелые космические корабли, оснащенные защитой от галактических космических лучей, тем самым снижая воздействие на экипаж до незначительного уровня».

Схема импульсно-плазменной ракеты
Концептуальная схема импульсно-плазменной ракеты.

НАСА говорит, что PPR можно использовать для очень далеких миссий, доставляя космические корабли к поясу астероидов и за его пределы, возможно, даже на 550 астрономических единиц (а.е.), при этом одна а.е. соответствует расстоянию между Землей и Солнцем.

Хотя основное внимание уделяется тому, как двигатель можно использовать для запуска более тяжелых миссий с экипажем на Марс в гораздо меньшие сроки, чем позволяют современные двигательные системы, НАСА упоминает одну миссию, которую может позволить потенциал двигателя для путешествий на большие расстояния. А именно, если получится разместить оборудование на расстоянии 550 а.е. от Солнца, астрономы смогут использовать нашу звезду в качестве гигантского телескопа.

Как следует из общей теории относительности Эйнштейна, гигантские объекты во Вселенной искривляют пространство-время, изменяя путь света.

Используя массивные объекты в качестве линзы, мы можем видеть свет, исходящий из-за рассматриваемого объекта. Это не какая-то абстрактная идея, а то, что можно делать довольно регулярно, используя такие телескопы, как Джеймс Уэбб (JWST). Несмотря на это, астрономы ограничены расположением этих объектов и объектов, которые оказались за ними.

Как работает гравитационное линзирование.
Как работает гравитационное линзирование. © Goddard Space Flight Center

Но рядом с нами уже есть массивный объект, вызывающий гравитационное линзирование — Солнце.

«Гравитационное поле Солнца действует как сферическая линза, увеличивая интенсивность излучения от удаленного источника вдоль полубесконечной фокальной линии», — говорил Рассел Эшлеман, который первым предложил эту концепцию.

«Космический телескоп в любой точке этой линии в принципе мог бы наблюдать, поддерживать связь и общаться на межзвездных расстояниях, используя оборудование, сравнимое по размеру и мощности с тем, что сейчас используется для межпланетных расстояний. Если пренебречь корональными эффектами, максимальный коэффициент увеличения когерентного излучения будет обратно пропорционален длине волны и равен 100 миллионам на 1 миллиметр».

Von Russel Eshleman
Von Russel Eshleman.

Хотя перед такой миссией стоят по истине астрономические задачи (включая значительные искажения, вносимые гравитационным линзированием, и перемещение космического аппарата на огромные расстояния для наблюдения за интересующим вас объектом), теоретически ее можно использовать для создания изображений поверхности экзопланет.

Область, в которой можно использовать гравитационную линзу, начинается на расстоянии около 550 а.е., что намного превышает то, чего космические аппараты достигли до сих пор.

«Вояджер-1» пролетел чуть более 160 а.е. с момента своего запуска в 1977 году. Но с появлением двигателей следующего поколения, возможно, эта миссия вскоре станет более достижимой, и ученые смогут использовать Солнце в качестве телескопа для наблюдения за другими планетами.

Дополнительно
NASAActa AstronauticaHowe Industries
Показать больше
Подписаться
Уведомление о
guest
1 Комментарий
Первые
Последние Популярные
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Bechmet
Bechmet
Гость
23 дней назад

Ага короткая секция с высоко обогащеным ураном иполетит она тудой

Back to top button