Британские и американские ученые работают над созданием новой модели космического корабля, способной долететь до любой из звезд, ближайших к Солнцу, за период от 50 до 100 лет. Тогда у тех, кто снаряжал корабль, будет хоть какой-то шанс при жизни получить информацию о достижении конечной цели маршрута. Проект получил название "Икар" (Icarus).
Авторами разработки являются Британское межпланетное общество (British Interplanetary Society) и американская некоммерческая научная группа Tau Zero Foundation во главе с известным физиком Марком Миллисом, ранее работавшим в НАСА над концепциями передовых космических двигательных систем.
Это не первый подобный проект. В 1973-1978 годах группа ученых и инженеров British Interplanetary Society разработала беспилотный аппарат "Дедал" (Daedalus) на импульсном термоядерном двигателе.
Напомню, что импульсный термоядерный двигатель — это такой тип реактора, где термоядерный синтез происходит в импульсном режиме. Происходит это следующим образом — в сферическую камеру реактора подается термоядерное топливо (например, дейтерий и тритий) в виде мишеней. Эти мишени представляют собой сложную конструкцию сфер из смеси замороженных топливных компонентов в оболочке диаметром несколько миллиметров.
На внешней части камеры находятся мощные лазеры, которые каждую наносекунду (миллиардная доля секунды) включаются и посылают свои лучи прямо на мишени. В результате на поверхностях последних мгновенно создается температура более 100 миллионов градусов по Цельсию при давлении порядка миллиона атмосфер. А этого, как мы помним, вполне достаточно для того, чтобы началась термоядерная реакция (подробнее об этом методе читайте в статье "Приручение энергии термоядерного синтеза").
Итак, после контакта лазерного импульса и поверхности мишени происходит термоядерный микровзрыв мощностью в несколько сотен килограммов в тротиловом эквиваленте. Частота таких взрывов в реакторах "Дедала" составляет около двухсот пятидесяти в секунду. В результате расширяющаяся плазма вытекает из открытой части камеры реактора через сопло соответствующей конструкции, создавая реактивную тягу, которая и толкает корабль навстречу новым мирам.
Наиболее важные части конструкции "Дедала" должны были состоять из молибденового сплава, сохраняющего прочность даже при температурах, близких к абсолютному нулю. В качестве щита, предохраняющего головную часть комплекса от потока космической пыли и газа решили использовать 50-тонный диск из бериллия, толщина которого составляла семь миллиметров. Сам корабль, длиной 190 метров, представлял собой двухступенчатую систему, где в качестве топлива предполагалось использовать гранулы из смеси дейтерия и гелия-3.
Последний элемент должен был, по замыслу разработчиков, добываться из атмосферы Юпитера при помощи воздушного зонда. Там же, в системе Юпитера, должна была завершиться сборка аппарата и состояться его старт в дальний космос. Конечной целью путешествия являлась звезда Барнарда, удаленная от Земли на шесть световых лет.
На всю миссию отводилось полвека. На этап разгона первой ступени отводилось два года, второй — 1,8 года. После этого корабль должен был достичь скорости, равной 12 процентам от скорости света (максимум составляет 36 тысяч километров в секунду). Далее он в течение 46 лет двигался бы по инерции. Ему предстояло доставить к звезде Барнарда 18 автономных зондов с ионными двигателями. Корабль должен был выпустить их в свободный полет за несколько лет до прибытия в пункт назначения, чтобы они начали не спеша исследовать чужую звездную систему. Для того же, чтобы встретившиеся аппаратам на пути пыль и микрометеориты их не уничтожили, "Дедал" должен был выбросить в космическое пространство большое облако мелких частиц, которые расчистили бы им дорогу.
Хотя работоспособность конструкции "Дедала" была доказана теоретически, проект все же признали слишком сложным для реализации. Однако три десятилетия спустя специалисты решили его "отреставрировать" с учетом новейших технологий. "Дедал" как нельзя лучше подходил для этой цели, так как его двигательный импульс, согласно расчетам, составлял порядка миллиона секунд. Трудно представить себе космический аппарат, который мог бы конкурировать с таким "монстром". Так что авторы "Икара" задумали построить корабль с аналогичной термоядерной двигательной установкой. Сейчас в проекте участвуют 20 человек. Среди них ученые, инженеры и дизайнеры.
И все же новый проект не копирует предыдущий. Так, одной из его основных целей является изучение космического пространства на пути к пункту назначения. Кроме того, если "Дедалу" предстояло пересечь систему чужой звезды в очень короткий срок — примерно за два дня, то "Икар" должен задержаться в конечном пункте и провести более детальное исследование.
Пока еще ученые не определились, какая именно звездная система станет конечной целью маршрута "Икара". Ему предстоит преодолеть пространство длиной в 15 световых лет. На таком расстоянии от нас расположены 56 звезд, входящих в 38 систем. Наибольший интерес представляют звезды, вокруг которых вращаются планеты, желательно земного типа. Пока таких кандидаток две — Эпсилон Эридана (находится на расстоянии 10,5 световых лет отЗемли) и Глизе 674 (14,8 световых года).
Правда, их планеты по параметрам далеки от "обитаемых". Температура на них либо слишком высока, либо слишком низка. Но астрофизики не теряют надежды. По их оценке, примерно треть из упомянутых 56 звезд должны иметь в своей системе экзопланеты, масса которых составляет менее 30 земных масс. Всего таких планет может насчитываться порядка полутора десятков. Так что, если проект удастся осуществить, то не исключено, что мы сможем не только выйти за пределы Солнечной системы, но и отыскать следы разумной жизни во Вселенной.
Ирина Шлионская
http://www.pravda.ru/science/eureka/inventions/21-03-2011/1070876-icarus_termojad-1/
|
