Kemiska eldade raketer kan leverera människor till månen, Mars, Venus. Men för att utforska andra planeter i solsystemet och gå utöver dess gränser behövs skepp på kärnkraft eller termonukleärt bränsle - explosioner. RIA Novosti talar om explosiva projekt och den beräknade tidpunkten för det interplanetära uppdraget.
Principen för ett rymdskepp som rör sig på grund av energin från en kärnkraftsladdning formulerades av den amerikanska forskaren Stanislav Ulam redan före rymdåldern, 1947. Enligt hans idé kan detonationen från påföljande kärnkraftsexplosioner fångas av en metallsköld som är fäst vid fartyget och därmed accelereras.
1957, i USA, inom ramen för Orion-projektet, började de utveckla en modell av en kärnkraftsframdrivningsanordning och testa den. Fartyget var avsett för militären att flytta kärnvapenhuvud. Det inkluderade ett fack med bränslekassetter, ett skjutskydd, ett lastutrymme. Den bemannade versionen krävde också installation av stötdämpare för att dämpa ryckarna. Förutom att ta fart, tar explosivet ombord en storleksordning större nyttolast än en kemikalieeldad raket.
"Den här idén är attraktiv eftersom bara med hjälp av ett explosivt rymdskepp är det möjligt att accelerera till betydande relativistiska hastigheter, då blir solsystemets avlägsna planeter tillgängliga och det kommer att vara möjligt att organisera den första interstellära expeditionen," förklarar Anton Pervushin, science fiction-författare, specialist i astronautikens historia till RIA Novosti …
Forskare har beräknat att om du detonerar en laddning var tredje sekund, då med en acceleration på en, kommer fartyget att nå tre procent av ljusets hastighet och flyga till närmaste stjärnsystem, Alpha Centauri, om 140 år.
Idén om en rymdframdrivningsanordning baserad på kärnkraftsexplosioner uttrycktes också av den sovjetiska fysikern Andrei Sakharov 1962. Hans koncept erkändes som mycket komplex, men lovande.
Allt arbete med sprängämnen upphörde 1963, då ett internationellt fördrag undertecknades som förbjöd kärnvapenprov i atmosfären, rymden och under vatten.
Explosionsschema "Orion" / Illustration av RIA Novosti. NASA.
Kampanjvideo:
Termonukleär exploderar
År 1971 föreslog den tyska fysikern Friedward Winterberg att påskynda ett rymdskepp med en termonukleär reaktion som startades av en elektronstråle.
En termonukleär reaktion är 26 miljoner gånger mer energisk än det kemiska väte-syre-raketbränslet och ger en storleksordning mer energi än en kärnkraft. Men en storleksordning mindre än en explosion i samspelet mellan materie och antimateria. Problemet är att av alla potentiella bränsletyper har bara kärnkraftsreaktionen realiserats och visat dess effektivitet.
Trots utopianismen i idén om en termonukleär motor stöds den av medlemmar av British Interplanetary Society, och två år senare grundade de Daedalus-projektet.
Termonukleär fusion äger rum i stjärnorna. För att lansera den på jorden krävs monströsa temperaturer och bränsle tillverkat av väte eller väte och helium. Beräkningar har visat att energin från termonukleär fusion av en blandning av deuterium och helium-3 kan utveckla 12 procent av ljusets hastighet - 36 tusen kilometer per sekund. Daedalus skulle ha nått Bernard's Star, 5,9 ljusår från jorden, på ett halvt sekel. Som jämförelse: det snabbaste rymdskeppet, Voyager 1, accelererade till 17,02 kilometer per sekund på grund av en tyngdkraftsassistent nära Saturnus.
Strukturellt sett var fartyget en stor bränslebehållare, varifrån varje sekund små delar av bränsle kastas in i förbränningskammaren. Plasmaförbränningsprodukter riktas in i munstyckena av starka magnetfält.
1978 begränsades arbetet med "Daedalus".
”Tyvärr kan explosiva projekt inte fullt ut utvecklas på grund av fördraget som förbjuder kärnkraftsprover i tre miljöer (hav, atmosfär och rymd), undertecknat 1963. Till dess att det har reviderats förblir alla explosionbegrepp rent teoretiska, säger Anton Pervushin.
Termonukleärt bränslefartygsprojekt / Icarus Interstellar.
Tvåhundra års väntan
Under 2010 gjorde entusiaster ytterligare ett försök att återuppliva drömmen om en explosion och grundade Icarus-projektet. De fick stöd av British Interplanetary Society och Tau Zero Foundation.
Deltagarna i Icarus-projektet tog Daedalus utveckling som grund och analyserade de viktigaste aspekterna av det framtida uppdraget. Det föreslås att man lanserar en liten obemannad sond på en termonukleär framdrivningsanordning på en gång till flera mål inom 15 ljusår från oss. För att studera i detalj en eller två stjärnor och sex eller sju planeter krävs ett helt komplex av utrustning som väger cirka två hundra ton. Du kan fylla på med helium-3, som är knapp på jorden, i banan mellan gasjättar som Jupiter. Med tanke på teknikutvecklingen kommer ett sådant uppdrag inte att vara möjligt förrän 2300.
Förutom lagstiftningsbegränsningar har explosiva projekt många olösta tekniska problem. Det är inte klart var man ska få bränslet för en termonukleär reaktion, hur man matar in det i kammaren, hur man dämpar accelerationen, hur man skyddar besättningen från kosmisk strålning, och i allmänhet, vilket av rymdframdrivningssystemen kommer att vara det mest effektiva.
Ändå, enligt Pervushin, om människor en dag vill skicka ett stort rymdskepp till de närmaste stjärnorna, finns det helt enkelt inget annat alternativ än ett explosivt.
Tatiana Pichugina
