Космически дискове - достъпни и много бързи

В момента най-бързият обект, изстрелян в космоса от човек, е сондата Voyager, която успя да се ускори до 17 km/s благодарение на използването на гравитационни ракети на Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Това е няколко хиляди пъти по-бавно от светлината, която отнема четири години, за да достигне до най-близката до Слънцето звезда.

Горното сравнение показва, че когато става въпрос за задвижваща технология в космическите пътувания, ние все още имаме много работа, ако искаме да отидем някъде отвъд най-близките тела на Слънчевата система. И тези привидно близки пътувания определено са твърде дълги. 1500 дни полет до Марс и обратно, и дори при благоприятно планетарно подравняване, не звучат много обнадеждаващо.

При дълги пътувания, в допълнение към твърде слабите задвижвания, има и други проблеми, например с доставките, комуникациите, енергийните ресурси. Слънчевите панели не се зареждат, когато слънцето или други звезди са далеч. Ядрените реактори работят на пълен капацитет само за няколко години.

Какви са възможностите и перспективите за развитие на технологиите за увеличаване и придаване на по-високи скорости на нашия космически кораб? Нека разгледаме вече наличните решения и тези, които са теоретично и научно възможни, макар и по-скоро фантазия.

Присъстват: химически и йонни ракети

Понастоящем химическото задвижване все още се използва в голям мащаб, като ракети с течен водород и кислород. Максималната скорост, която може да се постигне благодарение на тях е приблизително 10 km/s. Ако можехме да се възползваме максимално от гравитационните ефекти в слънчевата система, включително самото слънце, кораб с химически ракетен двигател може да достигне дори повече от 100 km/s. Относително по-ниската скорост на Вояджър се дължи на факта, че целта му не е била постигането на максимална скорост. Той също така не използва "доизгаряне" с двигатели по време на асистентите на планетарната гравитация.

Йонните двигатели са ракетни двигатели, в които йоните, ускорени в резултат на електромагнитно взаимодействие, са фактор носител. Той е около десет пъти по-ефективен от химическите ракетни двигатели. Работата по двигателя започва в средата на миналия век. В първите версии за задвижването се използваха живачни пари. В момента благородният газ ксенон се използва широко.

Енергията, която отделя газ от двигателя, идва от външен източник (слънчеви панели, реактор, който генерира електричество). Газовите атоми се превръщат в положителни йони. След това те се ускоряват под въздействието на електрическо или магнитно поле, достигайки скорост до 36 km / s.

Високата скорост на изхвърления фактор води до голяма сила на тягата на единица маса на изхвърленото вещество. Въпреки това, поради ниската мощност на захранващата система, масата на изхвърления носител е малка, което намалява тягата на ракетата. Кораб, оборудван с такъв двигател, се движи с леко ускорение.

Ще намерите продължението на статията в майския брой на списанието

VASIMR на пълна мощност