Термоядерная ракета: на Марс за 30 дней

9 Апреля 2013 в 16:30, Владимир Скрипин 6 061 просмотр 16

fusion-rocket

Группа ученых из Университета Вашингтона собирается построить совершенно новую ракету-носитель с термоядерным реактором для полетов на Марс, где Элон Маск планирует основать первую колонию. Проект финансируется агентством NASA. Новая ракета сможет доставить пилотируемый корабль вместе с экипажем на Красную планету всего за 30 дней.

Для сравнения, при использовании современных технологий понадобится около четырех лет, чтобы долететь до Марса. Группа ученых из Университета Вашингтона под руководством Джона Слоу отдали последние несколько лет жизни работе над проектом, тщательно продумав каждый этап ее построения. Теперь ученым осталось лишь соединить все части в одно целое. Господину Слоу и его команде нужно запустить внутри ракеты термоядерную реакцию, в результате которой высвобождается больше энергии, чем нужно на ее запуск. На словах все кажется намного проще, нежели на деле. Несмотря на миллиардные потоки инвестиций в течение последних 60 лет это не удалось никому. Термоядерная реакция является идеальным способом для получения большого количества тепловой энергии, необходимой для ракет-носителей и пилотируемых кораблей. Масса и расход ракетного топлива являются самым большим препятствием на пути длительных космических путешествий. Именно термоядерные двигатели и термоядерная реакция могут раз и навсегда решить эту проблему.

Проект ракеты из Университета Вашингтона одновременно простой и гениальный. Ключевыми компонентами являются крошечные гранулы дейтерия и трития (тяжелые изотопы водорода) и большие металлические кольца, выполненные из лития. После прохождения гранул через камеру сгорания двигателя на выходе создается сильное магнитное поле. Магнитное поле приводит в действие металлические кольца, которые плотно сжимаются вокруг гранул. Данные кольца создают такое давление, что термоядерное топливо сжимается в общую массу (плазма) и начинается термоядерная реакция. Подобным образом создается термоядерный взрыв, который отбрасывает металлические кольца на скорости 108 тысяч км/ч, создавая необходимую тягу. Реакция повторяется каждые 10 с, позволяя ракете развить скорость до 322 тысяч км/ч, — это примерно в десять раз больше скорости, с которой летел «Кьюриосити» на Марс.

К сожалению, на данный момент проект существует только на бумаге. Ученым до этого времени не удавалось создать термоядерную реакцию. Они уже тестировали взрывающиеся металлические кольца, но не использовали гранулы дейтерия и трития и не видели, как будет вести себя перегретый ионизированный кусок металла, покидающий заднюю часть ракеты на скорости 108 тысяч км/ч. Это следующий и очень большой шаг вперед.

Ракета должна отвечать двум основным критериям:

  • термоядерный двигатель должен работать надежно;
  • термоядерный двигатель должен генерировать больше тепловой энергии, чем требуется электроэнергии для запуска реакции.

Именно второе условие, несмотря на множество попыток и миллиарды долларов, никому до сих пор не удалось выполнить.

nif-target-chamber-2

Термоядерную реакцию запустить достаточно просто. Для этого понадобится сильное магнитное поле и лазер или ядерная бомба, но очень трудно контролировать и продолжать реакцию. В результате термоядерной реакции высвобождается большое количество энергии. Ученым нужно придумать способ как можно преобразовать достаточно тепловой энергии назад в электрическую для продолжения реакции. В настоящее время единственной надеждой на решении физических и технологических проблем остается проект международного экспериментального термоядерного реактора ИТЭР стоимостью 20 миллиардов долларов.

На данный момент только ученым из Университета Вашингтона известно, каким образом их конструкция термоядерного реактора предусматривает непрерывный термоядерный синтез.

Большинство ученых придерживаются мнения о том, что управляемый термоядерный синтез находится на расстоянии 20 лет в будущем, — и может всегда оставаться там.

Если же в 2014 году на Марс упадет комета, может и лететь туда не придется.

Термоядерная ракета: на Марс за 30 дней

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

16 комментариев

  1. spacetoxicology

    4 года до Марса это как-то долго. Насколько я знаю 500 суток хватит чтоб туда, там месяц, и обратно.

  2. айтишник

    4 года. Во загнули то! Вы куда собрались лететь? Ошибка. Не 4 года.

  3. кирилл

    Слабо верится в то что ее построят в ближайшие лет 30.

  4. Pandorr

    который отбрасывает металлические кольца на скорости 108 тысяч км/ч, создавая необходимую тягу. Реакция повторяется каждые 10 с, позволяя ракете развить скорость до 322 тысяч км/ч

    Я чтото в физике наверное пропустил. Если толчек идет со скоростью 108 ТК\Ч, то как разовьется скорость в 322 ТК\Ч?

    • Илья Хель

      Ну так три кольца же.

      • spacetoxicology

        тут все понятно, в принципе. А почему три кольца? Сделалиб уж сразу 10 колец, тогда за 10 дней до Марса долетели бы.

        • ca.napster

          Скрутил, забил и ты уже на Марсе :D
          А вообще, скорей бы)

        • Владимир Скрипин

          Так сделайте, будете первыми кому это удастся ;)

        • чингис

          Примерно по той же причине, почему нельзя в космос из пушки людьми стрелять. Тут ускорение точечное, и скорее всего с 3 колец в кресло вжимает так, что руку не оторвать. А с 10 колец потребуется спец.робот с тефлоновой лопаткой для оттирания лазаньи от сиденья, в которую превратится пассажир. Кстати таким двигателем в сторону от земли лучше не направлять, а то обломки станций и спутников станет еще больше.

          • spacetoxicology

            так я понял, что если человека 30 дней будет вжимать, что руку не оторвать, то робот с тефлоновой лопаткой не понадобится. Сомнительно.

  5. Дин Экс

    Даешь варп-двигатель!

  6. чингис

    Во-первых, никто не отменял закон сохранения импульса, скорости значительно меньше скорости света тем более. При большом количестве циклов и примерно одинаковом ускорении скорость может быть еще больше.
    Вот чего я не понял; возможно, перевод не совсем корректный, и не сами кольца снарядом вылетают (расход лития огромный и впустую), а в результате реакции создается плазма, которая отталкивает корабль, вырываясь из магнитного сопла (только магнитная подушка способна удержать плазму и направить ее), а сами кольца догорают эти 10сек (тогда понятно, зачем делать такие паузы). Не верится в то, что тело разгоняется с точечного взрыва до 100тыс км/ч, при это полностью отдавая импульс кораблю, тк контакт идет первое мгновение реакции, остальное в таком случае уходит в никуда. За статью спасибо)

  7. Pandorr

    И все же не понимаю. Приведу пример. Вы в невесомости. перед вами бесконечная труба\канат(на ваш выбор). Цепляясь за нее рукой вы толкаете себя вдоль этой трубы. (это импульс). Однако, скорость вашей руки ограничена. и после опреденной скорости вы уже попросту не успеваете толкать себя. Как вы тогда наберете скорость выше чем скорость руки?
    Хотя если учитывать, что то от его отталкивается корабль движется вместе с ним, можно допустить такую скорость, но тогда что мешает кораблю набрать со временем скорость быстре скорости света?

  8. Алексей

    До сих пор игра в реактивную тягу. На Марсе можно оказаться минуты за 2-3. Частично включая посадку.
    Причина явления выше следствия.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.