Буксир с термоядерным двигателем сократит время полета на Марс вдвое
Британский стартап Pulsar Fusion представил концепт космического аппарата Sunbird («Солнечная птица»), использующий для полета энергию термоядерного синтеза. Это своего рода буксир, который будет крепиться к более крупным космическим аппаратам, наподобие Starship, доставляя их к отдаленным мирам Солнечном системы в разы быстрее — утверждается, что Sunbird сможет доставить 1000-2000 кг груза на Марс примерно за четыре месяца. Его оснастят двигателем прямого термоядерного синтеза, который позволит ему развивать скорость более 800 тыс. км/ч.
По оценкам ученых NASA, при использовании существующих технологий тяжелой ракетной системе на химическом топливе, как, например, Starship, потребуется семь-восемь месяцев, чтобы достичь Красной планеты. При этом британская компания Pulsar Fusion утверждает, что нашла способ значительно сократить время такого путешествия. На днях стартап опубликовал концептуальное видео, где можно увидеть, как космический буксир под названием Sunbird прикрепляется к кораблю, похожему на «Старшип», перед его отправкой на Марс.
По словам разработчиков, «Солнечная птица» массой около одной тонны сможет достичь Красной планеты в два раза быстрее — за четыре месяца, а Плутона, который находится на расстоянии 5,05 млрд км от Земли, — за четыре года. Для сравнения, космическому аппарату NASA New Horizons потребовалось восемь лет, чтобы достичь этой карликовой планеты. Полет же Sunbird до Сатурна займет около двух лет.
Специально для космического буксира инженеры разрабатывают компактный двигатель прямого термоядерного синтеза Duel (DDFD). Силовая установка такого типа предполагает получение тяги непосредственно от термоядерного синтеза, а ее основным элементом выступает термоядерный реактор, в который подается рабочее — газ (например, смесь дейтерия и гелия-3), который затем разогревается и в нем возникает термоядерная реакция. Как утверждают разработчики, «при запуске он временно станет самым горячим местом в Солнечной системе». Продукты реакции выходят через сопло, создавая необходимую тягу.
Двигатель прямого термоядерного синтеза — концепт, использующий термоядерный синтез для создания реактивной тяги и выработки электроэнергии, подходящей для межпланетных космических аппаратов, основанный на реакторе с обращенной конфигурацией поля, предложенной в 2002 году Сэмюэлем А. Коэном. Благодаря термоядерной реакции изотопов водорода такой двигатель отличается низким уровнем радиоактивности, что особенно подходит для пилотируемых кораблей.
Согласно информации на сайте Pulsar Fusion, двигатель DDFD будет обеспечивать удельный импульс 10–15 тыс. с и мощность 2 МВт. По словам разработчиков, он позволит буксиру Sunbird развивать скорость в 804 672 км/ч.
Подробности конструкции и способа создания термоядерной реакции держатся в секрете, но разработка двигателя ведется с 2023 года в штаб-квартире стартапа Pulsar Fusion в Милтон-Кинсе. Его стендовые испытания должны начаться в 2025 году, а спустя два года ожидается демонстрация основных технологических компонентов двигателя на орбите.
Идею создания термоядерных ракет ученые и инженеры обсуждали еще с 1950-х годов, отмечая, что они могут многократно повысить эффективность традиционных химических и при этом обеспечить гораздо большую тягу, чем электроракетные двигатели. Для пилотируемых экспедиций не менее важна и длительность полета, ведь чем она меньше, тем лучше для здоровья космонавтов, которым придется столкнуться с высоким уровнем космической радиации.
Представители Pulsar Fusion утверждают, что для разработки таких передовых систем не хватало финансирования. Долгосрочные разработки часто прекращались из-за сокращения бюджета. Такая проблема коснулась и NASA, вынужденного сосредоточиться на тех космических программах, которые обеспечили бы более быструю окупаемость вложений. Например, в 1973 году был свернут проект NERVA по созданию теплового ядерного ракетного двигателя — вместо него в США решили сосредоточиться на программе Space Shuttle.
Ранее инженерное решение, которое позволит сократить время полета на Марс, нашли российские ученые. Они разработали магнитоплазменный электроракетный двигатель, который будет работать на водороде, истекающем со скоростью 100 км/с. По оценке разработчиков, космические корабли, оснащенные такими двигателями в совокупности со сверхмощными атомными энергоустановками, смогут долететь до Красной планеты за один-два месяца.
Самое популярное
