Россия, США и Китай проектируют и тестируют ядерные двигатели для своих космических программ, чтобы летательные аппараты стали более быстрыми и мощными. Но пока не решены вопросы безопасности – ведь ракета должна продвигаться на энергии ядерных взрывов.
Освоение космоса сдерживается устаревшими ракетными системами. До сих пор на всех космических кораблях используют аналоги тех двигателей, что вывели на орбиту первый спутник и Юрия Гагарина – химические. Они потребляют чрезмерно много топлива, небезопасны и маломощны. И это при том, что в космических проектах используют все самые последние достижения технического прогресса,
Как можно оторваться от земли? Единственный доступный способ сейчас – с помощью двигателей сгорания, за счет отделения части массы от ракеты в противоположную сторону. Такие двигатели отличаются от автомобильных тем, что они двухкомпонентные – подается и топливо, и кислород. Кислорода просто не хватает в верхних слоях атмосферы.
Гораздо большую мощность и импульс на том же самом топливе, что и в обычных газо-жидкостных двигателях, можно получить, если газовую смесь не сжигать, а взрывать. Это наиболее перспективное направление проектирования ракет, которые стартуют с Земли.
«
"Все двигатели, которые мы сейчас называем перспективными, были разработаны еще в 60-е годы. В том числе и детонационные. Все упиралось только в отсутствие достаточно мощных компьютеров для контроля всех параметров детонации. Только сейчас компьютеры продвинулись в решении этой задачи. И такие двигатели проходят испытания в России и США", – рассказывает в подкате "Кот ученый" инженер Денис Юшин, автор канала в Яндекс.Дзен "Science & Future".
Ракетные двигатели на химическом топливе имеют предел и не смогут обеспечить быстрые перелеты между планетами Солнечной системы. Идея использовать атомную энергию для разгона космических аппаратов начала разрабатываться еще в Советском Союзе. Только в прошлом году она воплотилась в испытательный макет ядерного буксира "ЗЕВС". Подобные программы есть в США и Китае. Однако до запуска еще очень далеко, так как не решена проблема безопасности корабля и космонавтов, которые будут буквально лететь на ядерных взрывах.
Мощные и, вместе с тем, экономичные – ионные двигатели вместо топлива используют ионизированный газ. Электромагнитное поле разгоняет заряженные частицы и с огромной скоростью выбрасывает их из сопла ракеты. Для ионизации используют электричество, получаемое за счет солнечных батарей. Все в таких двигателях хорошо, кроме того, что с их помощью нельзя оторваться от Земли. Так как же человечество отправится в первое межпланетное или даже межзвездное путешествие?
Описанные выше технологи не исключают друг друга. Химические двигатели нужны для взлета и посадок на поверхность, ионные или плазменные могут эффективно работать от солнечного ветра, выполнять маневры и разгонять корабль в пределах Солнечной системы. А далее – двигатели на ядерном, а может и термоядерном топливе.
Что еще предстоит изобрести? Во-первых, сборку космического корабля на орбите и печати его частей на 3Д-принтере. Во-вторых, дозаправку веществом на планетах Солнечной системы или на кометах и астероидах. Это может решить многие проблемы, которые ограничивают космические путешествия сейчас.
Про самые фантастические проекты ракетных ускорителей, работающих на антивеществе или за счет искривления пространства, слушайте в подкасте "Кот ученый".
Какие ракетные двигатели доставят нас к звездам?
22 февраля 2022, 12:04
Коротко и по делу. Только отборные цитаты в нашем Телеграм-канале.