В России измышлен и защищен патентом двигатель, предназначенный для космических кораблей, способных осуществлять межзвездные перелеты, сообщает “Известия”.
Этот двигатель базируется на концепции линейного ускорителя, который используется для разгона элементарных частиц. Путем выпуска этих частиц через сопло силовой установки достигается создание реактивной силы, необходимой для обеспечения движения корабля.
По расчетам, как бы учёных он способен преодолеть расстояние до ближайшей к Солнцу звезды Проксимы Центавра за 10–15 лет.
Один из самых известных подобных объектов — это «Линейный ускоритель ионов водорода и импульсный источник нейтронов». Он находится в Институте ядерных исследований РАН в Троицке. Протяженность этого объекта — 500 м. Если подобную конструкцию поднять в космос, то можно использовать ее в качестве силовой установки для межзвездного космического корабля.
— Мы можем представить аппарат в виде ускорителя заряженных частиц. Они разгоняются электрическим полем и, достигнув околосветовых скоростей, выбрасываются в виде реактивной струи. При этом масса частиц в процессе ускорения возрастает в тысячи раз, но, поскольку они имеют малые размеры, расход вещества будет минимальным, — объяснил «Известиям» изобретатель, бывший научный сотрудник Института ядерных исследований Александр Сенкевич.
Александр Сенкевич
Фото: из личного архива
Он признался, что не знает, когда идея может быть реализована, поскольку на Земле еще не созданы нужные технологии и материалы.
— Половину пути аппарат будет двигаться с ускорением, а вторую — тормозить. При этом ускорение можно задать близкое к тому, с которым тела ускоряются в свободном падении на Землю. Облетев цель, корабль развернется и повторит этапы в обратном порядке. Время такого полета в земной системе отсчета составит примерно 12 лет, а по часам на корабле пройдет 7,3 года. Этот режим приемлем для человека, поскольку он укладывается в рамки его активной жизни, — сказал Александр Сенкевич.
Ученый пояснил, что в соответствии с расчетами длина каналов ускорителей, которые необходимы для разгона частиц, — около 3 км. Таких каналов, соединенных в пучок, необходимо порядка 200. Исходя из этого будет задана и конфигурация корабля. В передней его части будут размещаться механизмы и полезная нагрузка, а дальше корпус будет вытянут как в струну.
Фото: из архива Александра Сенкевича
Концептуальная схема двигателя (из патента)
Оптимальный материал для создания двигателя, по представлению ученого, это сплавы на основе ниобия, так как они обладают необходимой сверхпроводимостью, прочностью и легкостью. Масса ускорителя при этом может составить 1,5 т.
Как рассказал Александр Сенкевич, одно из преимуществ концепта — в том, что рабочее тело двигателя, то есть вещество, создающее тягу, — это частицы водорода. В космосе он присутствует примерно по одному атому в кубическом сантиметре. Поэтому, если оснастить космический корабль специальными ловушками, он сможет во время полета пополнять запасы топлива.
Изобретатель уточнил, что предложенная концепция нарочно не учитывает многих факторов, так как представляет видение космического корабля в первом приближении. Все доработки будут производиться по мере дальнейшего развития идеи. Большим успехом уже будет широкое обсуждение проекта.
Между тем мнения экспертов по поводу разработки значительно разошлись. Например, главный редактор газеты «Троицкий вариант», астрофизик, журналист и популяризатор научных знаний Борис Штерн отметил, что в концепции есть отдельные реалистичные моменты, но в целом, как конструкторское решение, она не представляет ценности, поскольку имеет много недоработок
С этой точкой зрения согласен заведующий кафедрой электрофизических установок НИЯУ «МИФИ» Сергей Полозов:
— Работа Роспатента вызывает много вопросов, поскольку зачастую через него проходят изобретения, которые противоречат здравому смыслу. В том числе автор разработки взял за основу несколько вариантов космических двигателей и современных ускорителей и скомпоновал в общую конструкцию без расчетов. Но собрать это будет невозможно, — отметил эксперт.
Кроме того, подчеркнул он, одна из проблем — это рабочее тело двигателя. Существуют расчеты, которые показывают, что «наловить» в космосе достаточно частиц для его работы невозможно. Вместе с тем для такого двигателя нужна, грубо говоря, целая электростанция.
— Предложенная схема, как и любая другая, имеет свои преимущества и недостатки. К положительным факторам относится то, что исходящая струя дает остронаправленный «выхлоп» (для ракеты это важно), а к отрицательным — то, что в многочисленных преобразованиях тратится много энергии. Кроме того, сначала для полета нужно будет запустить термоядерный реактор, потом энергию преобразовать в электрическую. Эта сложная задача, которая в настоящий момент не решена, —поделился в свою очередь мнением эксперт космонавтики, руководитель Института космической политики Иван Моисеев.
Термоядерный реактор, конечно, просто бред. Надо бы ещё подсказать энтузиастам таких кораблей, что уже на скорости, например, 300 километров в секунду столкновение с пылинкой равнозначно удару пули, а при ещё больших скоростях будет равнозначно взрыву снаряда, а далее, например, атомной бомбы. То есть в движении с такими скоростями устройство будет попросту разрушено.