НАСА и частные лиц хотят сделать реальностью путешествие человека на Марс. Команда ученых из Университета Вашингтона, которую финансирует космическое агентство, собирается начать строительство термоядерного двигателя, который сможет доставить человека на Марс всего 30 дней.
“Существующие виды ракетного топлива не позволяют человеку путешествовать на более-менее существенные, по космическим меркам, расстояния. Мы надеемся, что получим гораздо более мощный источник энергии в космосе, что в конечном итоге может сделать межпланетные путешествия обычным делом”, – сказал ведущий исследователь Джон Слоу, адъюнкт-профессор аэронавтики и астронавтики. “.”
Предлагаемый проект двигателя, получившего название Fusion Driven Rocket, представляет собой 150-тонную систему, ключевыми компонентами которой являются крошечные гранулы дейтерия, трития и большие кольца, выполненные из лития. После того, как гранулы изотопов водорода проходят через камеру сгорания двигателя, на выходе создается сильное магнитное поле. Магнитное поле, в свою очередь, приводит в действие металлические кольца, которые начинают плотно сжиматься вокруг гранул. Литиевые кольца создают такое давление, что термоядерное топливо сжимается в общую массу и начинается термоядерная реакция. В результате этой реакции происходит термоядерный взрыв, который отбрасывает металлические кольца на скорости 108 тысяч км/ч, создавая необходимую тягу. Повторяется реакция каждые 10 секунд, что позволяет ракете развить скорость до 322 тысяч км/ч, что приблизительно в 10 раз выше скорости, с которой к Марсу летел «Кьюриосити». При этом, люди на борту космолета не будут страдать от перегрузок.
Отработавшие топливные гранулы выбрасываются из двигателя. За счет того, что весь процесс контролируется магнитным полем, износ двигателя крайне незначителен. Гранула размером с песчинку будет содержать то же количества топлива, что и галлон обычного ракетного топлива.
Единственная проблема заключается в том, что для контроля и поддержания реакции требуется электричество, но как заверил Энтони Панкотти, ведущий инженер команды, обеспечить корабль энергией можно за счет на солнечных батарей.
“Этот процесс является масштабируемым, мы можем достичь синтеза в гораздо меньших масштабах. Мы могли бы запустить двигатель от 200KW солнечных панелей, это примерно та же мощность, что и у панелей, используемых на Международной космической станции”, – сказал он.
В случае, если новый двигатель заработает, путешествие на Красную планету будет занимать от 30 до 90 дней. При этом три дня потребуется для того, чтобы корабль развил необходимую скорость и еще три дня, чтобы замедлить его на околопланетной орбите.
Использование такого двигателя также будет значительно дешевле, чем запуск ракет с химическим двигателем, так как потребуется гораздо меньше топлива, чтобы преодолеть силу притяжения. Предлагается, что снаряженная масса космического корабля с новым двигателем составит 150 тонн, примерно треть этой массы отводится для перевозки людей и грузов. Сокращение времени полета приведет к сокращению воздействия солнечного излучения на космонавтов.
Команда проекта уже проверила все части нового двигателя в лаборатории и теперь собирается начать строительство полностью работающего двигателя, за счет финансирования НАСА.