Колонізація інших планет - давня мрія астрономів і планетологов. Сьогодні пильна увага вчених звернено до сусідньої нам планеті Марс, вивченням якої Зараз займається марсохід "К'юріосіті" , кілька його "братів" , Космічні зонди і дослідники з усього світу. Однак ідея колонізації Червоної планети поки залишається лише ідеєю, адже реальних коштів і можливостей її здійснення поки що немає (хоча пара проектів є ).
В першу чергу варто враховувати, що політ на Марс буде дуже дорогим і небезпечним для космонавтів. Космічна радіація , Ризик поломок під час польоту, велика тривалість подорожі - все це коштує на шляху до здійснення мрії про людину на Марсі.
Однією з основних проблем є відсутність хорошою рухової установки. Потужності сучасних ракетних двигунів не вистачить на політ туди і назад.
Так, на сьогоднішній день найбільш широко поширені хімічні ракетні двигуни . Це перевірена і надійна технологія, але вона недостатньо ефективна для грандіозних планів з освоєння космосу . Справа в тому, що при максимальному запасі палива може постраждати вантажопідйомність судна і навпаки.
Виходить, що космонавти (а команда при таких умовах буде не численної) або просто не долетять до мети, або загинуть від голоду через недостатню кількість припасів, або не повернуться назад на Землю .
Дослідники з Вашингтонського університету ( UW ) І університету Редмонда ( University of Redmond ) Пропонують альтернативу хімічним двигунів. Щоб розширити можливості ракети, необхідно забезпечити її ядерним двигуном), вважають вони. Це скоротить термін подорожі на Марс і назад з декількох років до декількох місяців.
Принцип роботи такого двигуна полягає в розщепленні ядер важких атомів, наприклад, атомів плутонію . Подібна технологія використовується в електростанціях реакції поділу.
По правді кажучи, ядерні ракетні двигуни знаходяться в розробці ще з 1940-х років, але для космічних польотів вони поки не були використані ні разу. Зате принцип термоядерної реакції застосовується для інших цілей. Наприклад, в реакторах, що працюють за принципом керованого термоядерного синтезу, нагрівається легкий водень, а потім проходить крізь ядро більш важкого атома. існують також газофазних реактивні двигуни , Що працюють від енергії розподілу ядерного палива.
Володіючи більшою потужністю і більшої питомої енергоємністю палива, ядерні ракетні двигуни обіцяють бути вкрай ефективними для міжпланетних перельотів. Але і у них є свої мінуси: поки навіть такі двигуни при максимальній ефективності роботи не зможуть розганяти корабель швидше, ніж на 130% від максимальної швидкості ракет з хімічними двигунами.
Збірка такої ракети на орбіті Землі і її подальший запуск до Марса обійдеться в $ 12 мільярдів, і це не враховуючи витрат на будівництво самого корабля і витрат на дослідження Червоної планети людиною. Вага космічного корабля складе близько 850 тонн, а подорож туди-назад займе близько п'яти років.
Професор аеронавтики і астронавтики і провідний автор дослідження Джон Слау ( John Slough ) Говорить: "Використання вже існуючого ракетного палива не дозволить людині полетіти далеко від Землі. Тому ми працюємо над набагато більш потужним джерелом енергії, який зробить можливим міжпланетні подорожі".
Ракета з термоядерним двигуном ( Fusion Driven Rocket ), Над якою працюють вчені з Вашингтона, використовує в якості джерела енергії реакцію синтезу замість розщеплення ядер.
Для виклику термоядерної реакції вчені використовують спеціальне магнітну конфігурацію з зверненим полем ( FRC ). FRC працює на основі термоядерної реакції з магнітним утриманням плазми. Принцип дії заснований на утриманні високотемпературної іонізованої водневої плазми в дуже потужному магнітному полі, яке створюють гігантські електричні конденсатори . Утримання плазми не дозволяє їй стикатися з конструкцією самого реактора. Реактор ж являє собою порожню камеру циліндричної форми, в якій відбувається керована реакція термоядерного синтезу.
"Я думаю, що багатьом було приємно побачити механізм, за допомогою якого ми стискаємо і утримуємо плазму", - говорить Слау.
На жаль, політ на ракеті з таким двигуном буде не дуже плавним: поштовхи відбуватимуться приблизно раз на хвилину. Але вчені з Вашингтона вірять в ефективність термоядерного двигуна, оскільки він буде використовувати всього піщинку речовини для вироблення енергії, еквівалентної тій, що виробляє галон хімічного ракетного палива.
Космічний корабель, спроектований командою Слау, повинен важити не більше 134 тонн і зробить політ до Марса і назад всього за 210 днів, з огляду на 30-денну зупинку на поверхні Червоної планети. Зараз вчені займаються розробкою окремих елементів двигуна і проектуванням його прототипу.
Результати роботи команди з Вашингтона були представлені в березні 2013 року на Симпозіумі інноваційних концепцій NASA ( NIAC ).
Також по темі:
"Марсіанська" ракета з'явиться в Росії через 5-7 років
НАСА розробить нову ракету для польоту на Марс
Захищати астронавтів від радіації під час польоту на Марс будуть фекалії
Політ в один кінець: розпочато відбір кандидатів для колонізації Марса
Учасники експедиції на Марс ризикують спостерігати зіткнення з астероїдом
NASA і ESA розробляють космічний корабель для дальніх експедицій
На МКС можуть імітувати 500-денний політ на Марс
