"СВЯЗЬ ВРЕМЕН...

По бокам космического корабля «Кеннеди» размещаются два двигателя по
5 футов шириной. Конструкторы корабля хотели бы сделать эти двигатели
еще шире, но не смогли. Почему?

Дело в том, что двигатели эти доставлялись по железной дороге,
которая проходит по узкому туннелю. Расстояние между рельсами
стандартное: 4 фута 8.5 дюйма, поэтому конструкторы могли сделать
двигатели только шириной 5 футов.

Возникает вопрос: почему расстояние между рельсами 4 фута 8.5 дюйма?
Откуда взялась эта цифра?

Оказывается, что железную дорогу в Штатах делали такую же, как и в
Англии, а в Англии делали железнодорожные вагоны по тому же принципу,
что и трамвайные, а первые трамваи производились в Англии по образу и
подобию конки. А длина оси конки составляла как раз 4 фута 8.5 дюйма!
Но почему?

Потому что конки делали с тем расчетом, чтобы их оси попадали в колеи
на английских дорогах, чтобы колеса меньше изнашивались, а расстояние
между колеями в Англии как раз 4 фута 8.5 дюйма! Отчего так?

Да просто дороги в Великобритании стали делать римляне, подводя их
под размер своих боевых колесниц, и длина оси стандартной римской
колесницы равнялась... правильно, 4 футам 8.5 дюймам! Ну вот теперь
мы докопались, откуда взялся этот размер, но все же почему римлянам
вздумалось делать свои колесницы с осями именно такой длины? А вот
почему: в такую колесницу запрягали обычно двух лошадей. А 4 фута 8.5
дюйма - это был как раз размер двух лошадиных задниц! Делать ось
колесницы длиннее было неудобно, так как это нарушало бы равновесие
колесницы.

Следовательно, вот и ответ на самый первый вопрос: даже теперь, когда
человек вышел в космос, его наивысшие технические достижения напрямую
зависят от РАЗМЕРА ЛОШАДИНОЙ ЗАДНИЦЫ ДВЕ ТЫСЯЧИ ЛЕТ НАЗАД."

Полёт возможен, но не с использованием современных технологий, так как они слишком уж несовершенны... Кислородо-азотные двигатели максимум дотянут до Венеры или чутьчуть дальше за пределы нашей системы.
Еще во второй половине 30-х были разработано некое подобие летающих тарелок, полет которых основан на резонансе электрических полей. Т.е. есть три оси, XYZ, по сторонами равностороннего треугольника ставили вращающиеся цилиндры и окружали их электрополем, цилиндры вращались, наступал резонанс, и при увеличении напряжения на одном из цилиндров мы начинаем двигаться в заданном направлении, и => преодалеваем скорость света... но я подумал - если поставить четвертую катушку по схеме треугольной равносторонней пирамиды, ось Т то мы получим перемещение во времени? Может быть и так, хотя я думаю вы все про ето знаете.... =))

PS. И всё же попросил бы, при всём уважении, эту гадость (я имею ввиду крест под именем) убрать. Подобные зрелища оскарбляют мой взор, тем более в такой день. Или мало вас там на Украине в те вренена и с такими крестами пытали, мучали и жгли целыми сёлами?

Мне тоже так кажется,испоульзуя современные технологии ,до звезд мы врядли долетим А про резонанс электромагнитных полей я уже и писал ,своими разработками в этой области известен ученый Игнатьев,он даже построил опытный стенд,основываясь на работах Теслы,но докончить свою работу ему не дали,когда стал открыто говорить вышвырнули из Академии Наук... Я читал про многие опыты ,использовавшие этот принцип...Подробнее есть тут http://skyzone.al.ru и http://ufolog.nm.ru Еще есть много изобретений связанных с использований магнетизма(Серл и.т.п.) http://www.americanantigravity.com Жалко ,что большинство из изобретений не получают никакого распространения
PS.Чтоб не было недразумений,уберите пожалуйста крест...

Картинку я поменял, хотя это всего лишь орден, такой-же как и звезда героя СССР и все в этом роде...
Вот интеерсные ссылки:
http://ufolog.nm.ru/raih1.htm
http://ufolog.nm.ru/raih8.htm
Все было уже давно разработано, чего стоит излучатель Маркони и тп... Вторая мировая война продвинуло человечество на 15-20 лет вперёд, но не все разработки увидели жизнь, только реактивные самолеты и ракеты, и только потому что осова топлива - нефтепродукты. В современном понятии - нефть - кровь экономики. Именно поэтому и не получила развитие идея резонанса электрополей. Но смотря где - может в Германии и получила. У меня есть скачанная клёвая статья по этой теме, только сайт не помню... кому интересно, могу скинуть на мыло) и народ, стучитесь в аську!!! )))

Двигатели наверно разработают как-нить... благо идей много, но вот что делать с солнечной радиацией. На орбите человека защищает электромагнитное поле Земли, даже полёт на Луну был в пределах этого поля, но как быть, вернее жить вне этой защиты? У кого-нибудь из светил науки есть какие-нибудь мысли, не попадались статьи?

Если нетрудно можно скуинуть мне намыло,буду очень благодарен,или киньту прямо в форум Согласен,но многие разроботки после войны вместе с учеными попали в страны попедители, и очень многие в США.Кстати,именно после войны началось массовое появление НЛО в небе,я вообще придердживаюсь мнения ,что некотрые НЛО-это наши сверхсекретные военные разработки.Имхо,челевечество,еще в давние времена обладало такими знаниями,что нам и сейчас кажутся невероятными,зайдите на http://dragons-matrix.narod.ru/matrix.html и http://history.rin.ru,там очень много интересного. Но потом эти знания почему-то стали забыты.Может этим объясняется интерес Третьего Рейха к потостороннему и загадоxному,к изучению Востока.Но явно тогда какие-то разработки шли,имхо,просто не успели,и слава Богу....Но исследования врядли прекратились,просто переместитлись в другое место и похоже проходятт успешно...Может быть с использованием высокочастотно резонансной технологии и перекликается Филадельфийский эксперимент,хотя о нем споры идут до сих пор.Да действительно,сейчас все решают деньги,и чертова нефть,посто обидно, вряд ли власть-держащие позволят внедрению технологий ,приведущих к закрытию целых отраслей промыленности

Двигатели вроде уже разрабатывают,ядерные,ионные и.т.п,а про защиту нашел пока несколько статей

Ученые предлагают удалять космонавтам ''критические органы''

Такое могло прийти в голову только японцам.

Согласно теории, выдвинутой специалистом японского космического агентства доктором Коике, "необходимо удалять "критические органы" из организма для обеспечения радиационной безопасности человека во время длительных межпланетных полетов, в том числе для полета на Марс", сообщает "Интарфакс"
В научном докладе, представленном ранее на международном семинаре по защите от космической радиации, проходившем в Дубне в конце прошлого года, японский ученый высказал мнение, что подобные операции гораздо эффективнее, чем любая из разработанных методик по защите от космического облучения".

"Это будут микрохирургические операции, с помощью которых из мозга, а также

других органов человека, будут удалены зоны, особенно сильно поддающиеся влиянию радиации", - говорится в докладе.

Так, например, согласно исследованиям, после длительного космического полета в мозге человека сильно повреждаются некоторые клетки, что приводит к развитию болезни Паркинсона. Кроме того, повреждение хрусталика глаза человека, которое является одной из негативной реакций организма человека на космический полет, можно предотвратить путем замены натурального хрусталика на искусственный. Таким образом, человек, побывавший длительной время в космосе, будет "застрахован от появления катаракты".

Между тем российский специалист института медико-биологических проблем Вячеслав Шуршаков считает, что хотя "этот вопрос пока активно не обсуждается в научном сообществе, однако многие специалисты в области космической медицины могут заинтересоваться предложенной теорией".

"Я думаю, что его предложения будут встречены с огромным интересом. Предложенная идея - биологического усовершенствования космонавта - может стать одним из наиболее перспективных решений проблем, связанных с радиацией при длительных космических перелетах ", - сказал Шуршаков.

Конечно, добавил он, и "классические" методы защиты от космической радиации, основанные на ядерной физике, никто не отменял.

Российский ученый также считает, что необходимо индивидуальное исследование организма каждого из будущих участников экспедиции на Марс на радиационную чувствительность.

Перед тем, как отбирать космонавтов для межпланетного перелета, необходимо проводить специальный отбор, учитывая индивидуальную радиочувствительность каждого из участников космической экспедиции. Таким образом отобранные и "усовершенствованные" космонавты долетят до Марса и вернутся на Землю, успешно выполнив программу полета, полагает ученый.

Источник newsru.com

Российский институт будет строить системы жизнеобеспечения для марсианского космического корабля

Если Марс будет достигнут, это сделает полеты на Луну проще пареной репы.

Наряду с устрашающими инженерными проблемами, которые надо будет решить перед тем, как люди смогут путешествовать на Красную Планету, придется столкнуться и с биомедицинскими проблемами. В частности, нужно будет обратить внимание на защиту экипажей от космической радиации и их обеспечение кислородом, водой и пищей во время длительного путешествия.
Тогда как укрытие экипажей от радиации является основной задачей инженеров, обеспечение людей жизненными потребностями в полете - область деятельности биомедиков. В России специалисты из Института медико-биологических проблем (ИМБП) разработали концепцию замкнутых систем жизнеобеспечения (СЖО) для межпланетных полетов.
"Существует 3 основных пути обеспечения человека воздухом во время длительного полета",- сказал Владимир Сычов, начальник лаборатории биологических систем жизнеобеспечения в ИМБП в своем эксклюзивном интервью SPACE.com.
Первый - взять внутрь корабля бак с кислородом и поглотитель СО2. Второй - разлагать воду методом гидролиза для получения кислорода - двуокись углерода все еще надо будет выводить из корабля физико- химическим поглотителем СО2. Третий путь - выращивать растения, которые будут вырабатывать О2 и поглощать СО2. "Последний путь, который по существу берет в космос кусочек биосферы, наиболее перспективный для длительных межпланетных полетов,"- подчеркнул Сычов.

ИМБП начал работать в этом направлении в начале 60-х. В 1961 был проведен первый эксперимент в закрытом объеме - 5 куб. метров, когда человек был помещен в бочку с растениями и прожил там 1 день.
С середины 60-х до начала 80-х ИМБП провел еще 6 экспериментов, где человек жил 1 или 2 месяца в закрытом объеме с обеспечением жизнедеятельности одноклеточной морской водоросли и высших растений. Испытатели обеспечивались воздухом, водой и частично едой.

"Специалисты ИМБП определили, что 450 грамм сухой хлореллы необходимо для фотосинтеза, обеспечивающего человека дневной нормой кислорода и регенерированной воды," - сказал Сычов. "Если говорить о высших растениях, понадобится … от 15 до 30 кв. метров для обеспечения человека дневной нормой жизненных потребностей. 15 метров будет достаточно для обеспечения только кислородом. 30 метров - если вы также обеспечиваете его или ее пищей."

Космическая оранжерея

Полет на Марс, который займет от одного до двух лет, потребует от СЖО больше, чем просто регенерация кислорода и поглощение СО2.

"Экипажи во время долгого путешествия не могут рассчитывать на периодические запасы земной пищи, богатой витаминами" - сказал Сычов. "Человек должен получать свежие витамины с овощами. Витаминные пилюли не выход их положения. Никто не знает, что случиться с ними во время длительного влияния невесомости и космической радиации".
По этой причине ИМБП начал эксперименты с растениями и овощами в космосе в начале 90-х. "Мы столкнулись с большим процентом скептицизма со стороны наших коллег, которые не верили в успех такого рода деятельности", - сказал В. Сычов. "Т.к. вода, питающая растения, зависит от гравитации, очень немногие исследователи верили, что возможно будет создать оранжерею в космосе."

В 1990 г. российские и болгарские специалисты разработали и построили оранжерею СВЕТ для экспериментов с растениями в открытом космосе. СВЕТ - уникальная автоматическая лаборатория, разработанная для культивирования растений в условиях невесомости.

СВЕТ была установлена на модуле КРИСТАЛЛ космической станции Мир. Первый эксперимент с салатом-латуком и редисом длился 54 дня. Обе овощные культуры росли в космосе гораздо медленнее, чем на Земле, и не достигли своих обычных размеров.

Невесомость или этилен?

В 1995 г. ряд технологических нововведений, разработанных главным образом российскими и американскими специалистами, были сделаны в оранжерее СВЕТ. Благодаря этим новшествам эксперимент с карликовой пшеницей, проведенный в 1997 г., стал более успешным. И размеры, и вес растений был в пределах нормы, хотя ни один из 300 колосьев не содержал ни одного зерна.

На основе анализа результатов экспериментов специалисты ИМБП предположили, что на растения влияет этилен, содержащийся в атмосфере МИРа. И специалисты ИМБП, и их американские коллеги из Государственного Ун-та штата Юта выбрали тогда пшеницу Apogee, наименее чувствительную к этилену.

Орбитальные эксперименты с Apogee проводились космонавтами Геннадием Падалкой в 1998 и Сергеем Авдеевым в последующем году. Все ростки дали зерно и побеги. Так исследователи ИМБП доказали, что отсутствие гравитации не препятствие для нормального развития и роста растений.

Эксперименты с растениями в космосе будут продолжены в ИМБП в заново созданной оранжерее, которая теперь будет установлена на модуле ЗВЕЗДА на МКС.

Традиционные СЖО не будут списаны полностью

Хотя биологические СЖО кажутся наиболее подходящими для полетов на Марс, В. Сычев уверен, что в ближайшем будущем биологические системы жизнеобеспечения должны быть совмещены с традиционными физико-химическими. "имело бы смысл создать гибридную систему, которая вырабатывала бы 70 процентов кислорода с помощью физико-химических СЖО, а 30 процентов - с помощью биологических систем. Последние будут также регенерировать 100% воду. Таким образом, если одна система начинает терять свою эффективность, вторая компенсирует потери," - сказал В. Сычев.

Помимо снабжения экипажей кислородом, водой и свежими витаминами, биологические СЖО могли бы также удалять микрочастицы из атмосферы станции. В атмосфере Мира содержится примерно 400 видов микрочастиц, и наверное на МКС будет столько же, сказал В. Сычев.

Будущее рядом

В общем, согласно В. Сычеву, ИМБП решил все концептуальные проблемы создания закрытых биологических СЖО еще в 80-х, и готов развивать этот тип СЖО конкретно для полета на Марс.

"Если ИМБП начнет работу в этом направлении сегодня, и она будет обеспечена соответствующим финансированием в размере приблизительно 500 млн. долларов, институт создаст такую систему за 5-7 лет", - сказал В. Сычев.

Да уж... удаление частей внутренних органов... такое мог придумать только японец. Этож надо догадаться... лишнее в организме.

О витаминах беспокоятся, овощи в течении полёта... Это так целый сад отправлять придётся. Судя по размаху проблемы, действительно после полёта на Марс полёт на луну буде ранвяться поездке в Люберцы...

a проводил-ли кто нибудь испытания термоядерного двигателя в космосе ,или просто ядерного взрыва ,но именно в космосе??????

Вот нашел несколько интересных статеек:),кидаю Про взрывы в космосе,честно сказать не слышал,вроде бы Советское руководство хотело произвести на Луне ядерный взрыв такой мощности,чтобы пылевое облако было видно с Земли,но потом от этого проекта отказались...

1.3. О технической возможности односторонних релятивистских межзвёздных перелётов.

Миронов С.В.,

ГАИШ МГУ До недавнего времени в литературе упоминались по крайней мере три почти серьёзных способа достижения релятивистских скоростей (0.7с и более) с целью межзвёздных перелётов разумных существ или автоматических зондов.

Импульсный термоядерный ракетный двигатель [1]. Капсулы термоядерного топлива, например, дейтерида лития-6 (реакции D+T=4He+n и 23He=4He+2p исключим из-за практического отсутствия в природе трития и лёгкого гелия) импульсно нагреваются ("поджигаются"), например, нейтрализованными пучками энергичных частиц до сотен млн. градусов, а продукты термоядерной реакции (D+6Li=24He) истекают в пространство через магнитное сопло со скоростью до 0.08с. Однако нетрудно оценить число Циолковского для одностороннего перелёта, включающего ускорение до скорости 0.7с и торможение до "нулевой" скорости - минимум ~ 1010 и массу топлива ~ 1012 тонн, что при содержании лития-6 в земной коре ~ 10-7 потребует переработать все материки Земли на глубину в несколько километров. И это только на один односторонний перелёт (рис.1а).



Прямоточный термоядерный двигатель [2]. Набегающие протоны межзвёздной плазмы фокусируются расположенной впереди на 100...300 тыс. км магнитной линзой диаметром порядка 10 тыс. км (чем же её держать?) в пролётный термоядерный реактор. Однако требуемое давление в нём, как минимум, порядка 10 миллиардов (!) атмосфер при температуре в миллиарды градусов, что технически совершенно нереально (рис.1б).

Фотонный (мезонный) двигатель [3]. При реакции протон-антипротон появляются энергичные нейтральный и заряженные pi- мезоны. Похоже, что при такой реакции в магнитном сопле можно организовать направленное истечение заряженных пионов с эффективной скоростью истечения около 0.7с. Однако КПД производства антипротонов в настоящее время не превышает 10-2 (при столкновении встречных пучков электронов и позитронов с энергией ~ 30 Гэв) и для производства требуемых на один перелёт порядка 1000 тонн аннигиляционного топлива предельной по тепловому загрязнению земной энергетике (~ 1014 Вт) потребовалось бы несколько тысячелетий. Кроме того, жесткое (~ 70 Мэв) изотропное гамма-излучение от распада нейтральных пионов мощностью 1013...1014 Вт требует неприемлемой массы gamma-защиты обмоток, экипажа и топлива. Пока неясно также, как безопасно удерживать антивещество на борту. Казалось бы, что ситуация почти безнадёжная. Тем не менее, несколько десятилетий назад, ещё в детстве, автор рассматривал возможность ускорения межзвёздного космического корабля (МКК) с помощью нейтрального пучка релятивистских заряженных частиц, отражаемых магнитным полем ускоряемого МКК и стабилизированного с помощью сбрасываемых с МКК магнитных линз (МЛ) из сверхпроводника с постепенно - по мере продольного "расползания" МЛ и программного изменения энергии частиц пучка - нарастающим током (рис.2). Однако ожидаемая температура МЛ от нагрева частицами набегающей межзвёздной среды составила бы 15...40К и была бы существенно выше эксплуатационно допустимой для существовавших тогда металлических сверхпроводников. Сейчас же, с открытием высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) с критической температурой более 90К и допустимой плотностью тока при Т approx 15...40К для тонких плёнок порядка 1...2 х 108 А/см2 можно уже рассмотреть возможность передачи тягового импульса на МКК.

Допустим, что электростатический ускоритель мощностью порядка 1015 Вт, расположенный за орбитой Плутона и запитываемый от передающей фазированной антенной решётки (ФАР), находящейся вблизи орбиты Земли, создаёт нейтрализованный электронами пучок протонов с энергией от 0.4 до 1.8 Гэв, растущей со скоростью МКК таким образом, что энергия попадающих на МКК протонов примерно постоянна и равна 0.4 Гэв или V approx 0.7с. Эмиттанс (произведение апертуры пучка на его угловую расходимость) для некоторых типов ускорителей (проект ДЭЛСИ) составит порядка 10-8 м х рад, что гарантирует при апертуре элементарного пучка примерно 100 мм и его токе до 10 мкА "поперечную" температуру плазмы пучка порядка 1К. Однако при использовании обычной электронно-протонной плазмы токи в плазме, возникающие при прохождении плазмой МЛ, сильно искажают магнитное поле МЛ. Кроме того, утечка "быстрых" электронов хвоста максвелловского распределения из системы МЛ создаст положительный потенциал пучка порядка 20 kT/е, что с учётом заметного нагрева такой плазмы за счёт взаимодействия с межзвёздной средой требует массы системы МЛ, которая похоже окажется неприемлемо большой. Эти эффекты вынуждают использовать "плазму" из тяжелых частиц, которые нетрудно получать - например, из положительно и отрицательно заряженных ионов дейтерия, причём положительные ионы - голые ядра дейтерия - получаются путём "обдирки", например, на фольге, ускоренных отрицательных дейтонов. Тем не менее, коэффициент ион-ионной рекомбинации водорода (дейтерия) настолько велик, что даже при начальной концентрации примерно 1...2 пар ионов на см 3 (что соответствует DПУЧКА approx 50 км) пучок при нескольких кельвинах не просуществует и нескольких суток. Выход, однако, видится в том, что положительным ("голым") дейтонам придаётся дополнительная продольная скорость (например, различной энергией дейтонов до "обдирки") относительно отрицательных, а чтобы не возникало тока пучка или электростатического поля - половине "голых" дейтонов придаётся скорость +V, а половине -V, где V ~ 107 м/сек. Правда, при этом пучок постепенно нагревается, но его температура вряд ли превысит 50...100К (по Ландау, 1936 г.), что можно считать приемлемым. Действительно, давление P=nkT или При DПУЧКА = 50 км и пути разгона МКК в 4х1012 км (0.4 св.года) сила давления F=1.4x10- 15x5x104x4x1015=28x104H или 28 т. Тогда при удельной прочности силового материала МЛ в 200 км масса конструкций системы М составит 20...25 тонн, хотя можно ожидать и втрое большей массы. Аналогичные оценки сделаем и для токовой части МЛ. При боковой скорости частицы пучка в 250 м/сек (что практически втрое больше поперечной составляющей средней тепловой скорости дейтонов при 1К) время дрейфа от оси пучка за пределы системы МЛ ~ 200 сек, продольная скорость частицы - 2х105 км/сек и требуемое фокусное расстояние МЛ ~ 40 млн. км. Для дейтонов с энергией 0.8...3.5 Гэв и DМЛ=100 км требуемый ток в МЛ от ~ 300 до ~ 500 А. Тогда масса ВТСП одной При числе МЛ = 105 общая масса сверхпроводников ~ 75 тонн. Необходимо лишь отметить неопределённость воздействия на конструкцию и ВТСП МЛ набегающих с околосветовой скоростью частиц межзвёздной пыли (размером, как считается, от 0.01 до 0.2 мк). Таким образом, масса системы МЛ вряд ли превысит 100 т (правда, в конце участка ускорения за счёт роста температуры тепловая скорость частиц существенно возрастёт, но с учётом релятивистских эффектов требуемое максимальное расстояние между МЛ и ток в них можно считать неизменными), а с учётом массы МКК approx 100 т и системы торможения (её материал используется в качестве строп устройства сброса путевых МЛ и фокусирующей МЛ МКК) ~100...150 т стартовая масса МКК составит 300...350 т, что при ограниченном возможностями человеческого организма стартовом ускорении в 2g потребует начальной мощности ускорителя 5х1014 Вт (вдвое меньше максимальной) с постепенным увеличением до 1015 Вт, обеспечивающим конечное ускорение МКК примерно 0.5g. Можно надеяться, что сочетание такого ускорения и дистанции разгона в 0.4 светового года будет достаточно для достижения скорости МКК ~ 0.7 скорости света или, с учётом релятивистского сжатия времени, собственная скорость МКК составит примерно скорость света. Проблемы радиационного воздействия на экипаж и аппаратуру галактического космического излучения (ГКИ) могут быть решены созданием вокруг торообразного МКК магнитного поля. Максимально допустимым по механической прочности МКК можно считать поле около 10 Тл (ток по обшивке МКК ~ 108 А при D=30м и d=4м), отсекающие протоны ГКИ с энергией до 10 Гэв, что обеспечивает безопасную (даже с учётом большей энергии набегающих на двигающийся МКК частиц ГКИ) для человека и бортовых компьютеров дозу порядка 0.1 бэр/год. Это же поле отражает сфокусированные на него устройством сброса МЛ частицы ускоряющего МКК пучка, создавая тяговое усилие. Кроме того, набегающие с околосветовой скоростью нейтральные атомы (и пылинки) межзвёздной среды необходимо ионизовать "обдиркой" на нескольких последовательно расположенных тонких (0.1...1мк) металлических или углеродных фольгах и отклонять от МКК электрическим полем (как и магнитным полем радиационной защиты), а для обеспечения допустимой дозы нейтронного облучения располагать обдирочные фольги на удалении примерно 3 км на электростатически поддерживаемой конструкции. И, наконец, последний этап перелёта - торможение, осуществляемое путем взаимодействия с межзвёздной плазмой с концентрацией примерно 0.03 протона/см3 электрически заряженной (от 50 млн. В на 0.7с до примерно 10 кВ на минимально эффективной для торможения скорости) постоянно регенерируемой и раскинутой центробежными силами металлизированной сетки, скреплённой с МКК (рис.3). По оценкам, при такой концентрации и удельной прочности материала сетки около 200 км (а сейчас арамидные волокна имеют почти вдвое более высокую удельную прочность при достаточной радиационной стойкости, а углеродные нанотрубки - на порядок большую) начальное торможение составит 1...1.5 м/с2, а время торможения до скорости порядка 1...2 тыс. км/сек (без учёта зоны Стремгрена около звезды назначения и её звёздного ветра) - около 10 лет. Правда, воздействие межзвёздных пылинок на материал сетки может привести к току утечки электронов до 30А (хотя, похоже, будет порядка на три меньше), что на околосветовых скоростях потребует устройства компенсации утечек в виде обдирающей встречные нейтральные атомы пленки (фольги) с D=0.3...1 км и помещённой в обмотку из ВТСП, создающей магнитное поле с целью закрутки и поглощения ободранных электронов этой же фольгой, поскольку реальной мощности ядерной бортовой энергоустановки МКК (~ 1 МВт) явно не хватит для компенсации утечек. Требуемая же для окончательного торможения МКК и маневрирования его в планетной системе назначения с помощью импульсных термоядерных РД (например, на D+3He, поскольку требуемая масса топлива составит лишь десяток тонн) мощность ускорителей поджига порядка 100 МВт возможна лишь при использовании части энергии термоядерных микровзрывов.

Таким образом, можно уверенно сказать, что минимальная мощность, необходимая для осуществления регулярных (два-три в год) межзвёздных релятивистских односторонних перелетов, составит ~ 1015 Вт, что минимум на порядок больше допустимой для наземной энергетики по тепловому загрязнению. Единственно реальный способ обеспечить такую мощность - астроинженерное использование отработавших на геостационарной орбите (по запасам рабочего тела ЭРД ориентации) солнечных космических электростанций (СКЭС), размещённых в области Лагранжа L1 системы Солнце-Земля, для питания передающей ФАР и, далее, ускорителя (рис.4). Нетрудно оценить, что при годовом производстве СКЭС 1011...1012 Вт на создание системы, обеспечивающей межзвёздные перелёты, уйдёт порядка 1...10 тыс. лет. Не так уж много по сравнению с миллионнолетней историей более-менее разумного человечества. Таким образом, цивилизация, овладевшая "солнечно"-космической энергетикой, способна не только к информационным контактам с другой цивилизацией на межзвёздных (и даже на межгалактических) расстояниях, но и к одностороннему материальному контакту.

Литература 1. А.Багров, М.Смирнов. "21 век: строим звездолет". М.,Знание.,1991., вып.4. 2. В.Бурдаков, Ю.Данилов "Ракеты будущего", М., Энергоатомиздат, 1991. 3. Е.Зенгер "К механике фотонных ракет" М.,ИИЛ.,1958.

http://lnfm1.sai.msu.ru/SETI/koi/bullet ... les/3.html

Космонавтика XXI века: термоядерные двигатели



Человечество не останется вечно на Земле, но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство.

К. Э. Циолковский

Надо признать, что несмотря на четыре десятилетия, прошедших с начала космической эры, мы все еще лишь робко проникаем за пределы атмосферы.

Хотя значительная часть текущих задач в космосе может быть возложена на автоматы, все же главная цель, идея-фикс космонавтики — именно освоение космоса человеком, обживание космоса, и самое заманчивое и труднодоступное — именно дальний космос. Конечно, можно наткнуться на возражения, что это дорого, экономически невыгодно, а, значит, никому не нужно, но ведь в День космонавтики можно почтить память пионеров-мечтателей и позволить себе помечтать, забыв на время об окупаемости, коммерческом заказе (как говорил Петр Первый, на то других дней хватает), и дать фантазии разгуляться, а затем взять ее в шоры расчетов.

XXI век, видимо, станет веком освоения Солнечной системы в промышленных масштабах. Причин тому много — от неистребимого человеческого любопытства, раззадориваемого тайнами марсианских полярных шапок и подледных океанов Европы, до вполне практичных соблазнов — например, производства в невесомости сверхчистых материалов или овладения запасами гелия-3 в лунной коре (см. ЗН от 12 апреля 2001). И одними автоматами не обойтись: даже если говорить только о науке, то исследование наиболее интересных объектов Солнечной системы — Марса и внешних планет — должно проводиться с непосредственным участием человека, ведь дистанционное управление аппаратурой зондов для выбора наиболее интересных для изучения целей практически невозможно по причине запаздывания радиосигналов (уже для Юпитера это часы). Значит, зонд сам должен решать, куда смотреть, а хватит ли у него на это сообразительности — неизвестно, задача создания искусственного интеллекта, способного полноценно заменить специалиста, от разрешения пока что далека. Лететь людям — значит, лететь надо быстро (экипаж не приборы, его нельзя мариновать годами, пока корабль будет падать к Юпитеру) и с большим грузом (обитаемые отсеки, система жизнеобеспечения, запасы воздуха, воды, пищи). Очевидно, что тут необходим сильный двигатель, без него эту задачу не решить, как и проблему коммерческой доставки гелия-3 с Луны и многие другие. Именно в тяговую энергетику упирается масштабное освоение околосолнечного пространства. Эта проблема распадается на две части — выведение грузов на низкие околоземные орбиты (для его удешевления предлагаются, например, многоразовые аэрокосмические системы) и дальнейшую транспортировку в космосе. О ней мы и будем говорить.

Что же по-настоящему откроет нам Солнечную систему?

Жидкостные двигатели (ЖРД), основа всей современной космонавтики, для этого явно не годятся: их УИ никак не может превышать 500 с, поэтому, хоть с их помощью и можно в принципе запустить корабль к Марсу или Венере, но масса его будет колоссальной (и стоить такой проект будет соответственно), а о пилотируемых экспедициях к внешним планетам не стоит и мечтать. К счастью, ЖРД — не единственные возможные двигатели. Например, существуют и используются электрические реактивные двигатели (ЭРД) с высокими импульсами от 1500 до 10 000 с — ионные и плазменные, работать они могут месяцами, но, к сожалению, тяги их очень малы — обычно не выше 1 Н, а то и меньше. К тому же это не двигатели в полном смысле слова, а скорее движители, т.е. для работы им требуется электроэнергия, которую тоже нужно откуда-то взять — с солнечных батарей или ядерных реакторов. Но плотность мощности солнечного излучения невелика даже на земной орбите, а уже за орбитой Марса солнечные батареи превращаются в тяжелый и бесполезный груз, к ядерным же реакторам общественное экологическое мнение питает необоснованную стойкую неприязнь (справедливости ради отметим, что иногда «зеленых» удается уломать, как, например, в случае с американским межпланетным зондом Cassini, бортовая энергоустановка которого содержит 33 кг плутония).

Две важнейшие характеристики ракетных двигателей — тяга и удельный импульс. Суть тяги, вероятно, пояснять не требуется, а на удельном импульсе во избежание недоразумений остановимся. Удельный импульс — величина, характеризующая скорость истечения рабочего тела из двигателя, измеряется она в секундах, что часто вызывает возмущение людей, незнакомых с предметом: «Какая безграмотность, единица импульса — кг·м/с!». Дело в том, что понятие это возникло на заре ракетной техники, и по определению УИ равен времени, в течении которого двигатель создает тягу в один килограмм силы, израсходовав один килограмм топлива. Если струю выхлопа можно считать монохроматичной, то УИ — просто скорость вылетающих частиц в м/с, деленная на g.

Очевидно, без ядерной энергии не обойтись — только она может обеспечить нужную энерговооруженность при разумных массах. Можно было бы помянуть здесь и антивещество, которому в качестве топлива конкурентов нет, но его массового производства в ближайшие десятилетия, увы, не ожидается (правда, существуют проекты использования малых количеств антипротонов — к ним мы вернемся позже). Вариантов использования ядерной энергии для получения тяги три:

1. Наиболее близкий к реализации — связка ЭРД и обычного ядерного реактора. Его недостатки — необходимость преобразования энергии и неизбежные при этом потери, лишняя масса преобразователя.

2. Ядерный ракетный двигатель. Мог бы быть трех видов — твердофазным (относительно простой реактор с прокачкой водорода, выбрасываемого затем из сопла, через горячую зону с делящимся веществом в виде твердых ТВЭЛов), жидкофазным или газофазным (есть и другие идеи, наподобие изотопного паруса, но мы не станем на них задерживаться). Прототипы твердофазных ЯРД создавались и испытывались на стендах в США и СССР начиная с конца 50-х годов, концепция газофазного двигателя в нашей стране была тщательно проработана и работы подошли вплотную к стадии эксперимента, но, к сожалению, в начале 90-х все работы по этой теме были окончательно свернуты. Тяги ЯРД могут быть порядка тонн, УИ — вряд ли больше 7000 с.

3. Термоядерный ракетный двигатель. По многочисленным оценкам, здесь могут быть получены тяги в единицы и десятки тонн при УИ от 100 000 с до 1 000 000 с (!). Для Солнечной системы это — предел мечтаний. С такой энерговооруженностью можно быстро летать к самым отдаленным планетам в любое время суток и года (об окнах запуска — периодах, когда можно стартовать к цели, чтобы аппарат оказался на орбите планеты одновременно с нею самой — можно забыть), можно поддерживать искусственную гравитацию в течение всего полета, наконец, можно взлетать и садиться на безатмосферных небесных телах со слабым тяготением.

Правда, энергетически выгодного термоядерного реактора еще нет, и промышленной термоядерной электростанции не будет еще не менее десяти или двадцати лет — казалось бы, стоит ли при наличии таких проблем думать о том, как приспособить термоядерный реактор на космический корабль, когда его и на земле-то не построишь? Оказывается, тяговое применение термояда в открытом космосе может даже упростить задачу по сравнению с коммерческим наземным производством энергии, и Эдвард Теллер, отец американской водородной бомбы, недаром считал, что управляемый ядерный синтез найдет применение в космосе раньше, чем на Земле. Причин тому несколько:

1. Менее жесткие требования к Q, коэффициенту воспроизводства вложенной энергии — чтобы реактор был конкурентоспособен по сравнению с уже существующими электростанциями, Q должен быть порядка пяти, двигатель же интересует нас не как источник электроэнергии, а как генератор энергетически самоокупающейся горячей плазмы, так что Q=1 будет вполне достаточно. Даже если он окажется немного меньше единицы — установка все равно будет очень заманчива, как движитель, за счет высоких тяговых характеристик (потери энергии, если они не очень велики, можно восполнить с помощью реактора деления, то есть плазма будет самоокупаемой частично).

2. Даровой высокий вакуум (для энергетической выгодности очень важно отсутствие в плазме примесей — они сильно увеличивают потери на излучение).

3. Менее жесткие требования к радиационной безопасности — не нужно заботиться ни о захоронении частей конструкции, ставших радиоактивными, ни о их радиационной прочности (в отличие от реакторов электростанций, которые должны работать годами, срок работы ТЯРД, исчисляемый месяцами, вполне достаточен).

Как видим, проблема выглядит вполне разрешимой. О возможных путях ее решения — в следующем номере.

Д. ОЗОЛ, студент 3-го курса ФАКИ