11 C
Москва
Воскресенье, 27 сентября, 2020

Наше мнение

Бедность в мире – правда и мифы

Устаревшее видение Индикатор ВВП также напоминает хоккейную клюшку, если рассматривать рост ВВП на душу населения со времен Христа до 1820 года. Чтобы измерить это, американский...

«Ведомости»: финансовая помощь России Беларуси – пустая трата денег

По словам Суздальцева, преподавателя Московского экономического университета (ВШЭ), это третья попытка усилить интеграцию России и Беларуси. Тем не менее, белорусский эксперт прогнозирует «бесконечную задержку»;...

ЕС: в Беларуси продолжаются жестокие репрессии, 500 случаев пыток

Депутаты Европарламента обсудили ситуацию в этой стране в преддверии голосования Европарламента по резолюции по Беларуси, запланированного на четверг. Месяц назад министры иностранных дел ЕС...

Немцы поддерживают Навального. Реален ли отказ от строительства «Северного потока – 2»?

Клиника Charite в Берлине, где находится Алексей Навальный, постоянно информирует о состоянии здоровья своего самого узнаваемого пациента. Судя по последним сообщениям, он чувствует себя...

Bloomberg: Жесткая сила тоже имеет значение. Европа должна признать угрозу, исходящую от России

Открытое изменение Россией международных стандартов требует решительного ответа со стороны Запада. Однако это будет исходить не от администрации Дональда Трампа, чьи мягкие увещевания постоянно...

Чем Китай может угрожать Европе? ЕС должен больше реагировать на инвестиционную стратегию Пекина

В ЕЦА подчеркивается, что Китай с 1980-х годов реализует инвестиционную стратегию, в рамках которой государственные и частные компании поощряются к инвестированию в стратегические секторы...

Пандемия меняет китайскую модель развития

Эти слова получили большой отклик в мире. Си Цзиньпин, президент КНР, защищал глобализацию и открытые рынки на Всемирном экономическом форуме в Давосе в январе...

Китай работает над вакцинами против Covid-19. Утвержденный препарат станет еще одним инструментом войны с США

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) еще не одобрила вакцину против коронавируса для использования, но отдельные правительства уже стремятся к получению доз для своих граждан. Состоятельные...

Какой двигатель доставит нас к планетам за пределами Солнечной системы?

Химические ракетные двигатели отлично послужили человечеству в прошлом, и продолжают делать это сейчас. Жидкий водород и такой же кислород подняли нас на орбиту Землю, доставили на Луну, отправили наши межпланетные станции на множество небесных тел Солнечной системы. Но их ресурс скоро закончится. Если мы хотим летать далеко в космос, не дожидаясь, когда планеты выстроятся в нужную нам линию, то должны изобрести какой-то другой двигатель.

Главная проблема ракетных двигателей в том, что им нужно горючее, которое имеет немалый вес. Это катастрофически снижает их эффективность. Количество их энергии ограничено суммой химических связей, содержащихся в поднятом на борт космического аппарата топливе. Мы пытаемся совершенствовать эти двигатели на протяжении уже почти 90 лет, но они не становятся кардинально лучше.

Ещё один их существенный недостаток в том, что после того как вы «поджигаете фитилёк», всё топливо сгорает, а дальше мы летим к цели назначения по инерции. То есть если вы повезёте своих детей, допустим, на Юпитер, а они посреди дороги заноют, просясь домой, вы не сможете вернуться с полпути. Можно, конечно, постараться развернуть судно с помощью маневровых гидразиновых двигателей, какие используются на спутниках, но тяги там, откровенно говоря, маловато. Вряд ли эта идея сработает. Так что, по большому счёту, в какую точку космический аппарат с ракетным двигателем направили на старте, в такую он и долетит.

Для исследования дальнего космоса человечество ищет энергию, которая не ограничивалась бы количеством химических связей внутри топливного бака. В последние два десятилетия оно всё чаще обращает своё внимание на технологию, рождённую ещё в 60-х годах прошлого века — ионные двигатели. Принцип их действия основан на ускорении заряженных атомов, например, ионов ксенона, посредством магнитного поля, и последующем их отводе в космическое пространство. Топливо в этом типе двигателя лёгкое. Оно даёт довольно слабую тягу, но в течение очень продолжительного времени, то есть теоретически превосходно подходит для полётов в далёкий космос.

Самые ранние образцы ионных двигателей были склонны к самоуничтожению, так как ионы непрерывно разрушали стенки этих конструкций. Это препятствие в течение десятилетий отбивало у инженеров желание продолжать работу над ними. Понятно ведь, что экспедицию нельзя отправить в дальнее странствие на корабле с быстро ломающимся «мотором». Выход удалось найти, отодвинув магнитное поле от стенок, что предотвратило их бомбардировку ионами. Недавние миссии, например, полёт автоматической межпланетной станции «Dawn» к Церере, доказали возможность использования ионных двигателей в космонавтике. Конкретно в упомянутом случае они были задействованы сразу после вывода аппарата на орбиту Земли.

Ещё одной перспективной идеей является использование энергии Солнца для приведения в движение наших космических аппаратов. Этот принцип используется «солнечными парусами» — гигантскими полотнищами размером с футбольное поле, имеющими микроскопическую толщину — в 40-100 раз меньше бумажного листа. В полностью развёрнутом состоянии они улавливают солнечный свет в количестве, достаточном для получения ускорения. Несмотря на то, что у фотонов нет массы покоя, они обладают энергией. Это означает, что все они несут крошечный импульс и, попадая на поверхность паруса, делятся какой-то его частью. То есть огромный парус, развёрнутый в космосе, может питаться бесплатной, бесконечной и бесперебойной энергией нашего светила. Космический аппарат, который движется с его помощью, будет ускоряться до тех пор, пока ему в «спину» светит Солнце. Японское космическое агентство JAXA запустило первый солнечный парус IKAROS в 2010 году. Через месяц после раскрытия паруса японцы сообщили, что космический аппарат ускоряется благодаря фотонному давлению.

Эти двигатели весьма неплохо работают неподалёку от Солнца, но за орбитой Марса энергии нашей звезды уже недостаточно. Если мы не хотим ждать, пока ионные двигатели или солнечный парус разгонят космический аппарат до приличной скорости, есть ядерная альтернатива. Некоторые учёные предлагают использовать термоядерные ракетные двигатели, которые могут сократить время полёта к тому же Марсу с семи месяцев до одного.

Предложения и проекты здесь отличаются разнообразием — от применения ядерных реакторов до генерации плазмы, которая затем ускоряется посредством магнитного поля. Также можно использовать термоядерный синтез на водородной реакции, топливо для которого будет собираться непосредственно в космосе во время движения космического аппарата (двигатель Бассарда). Последний метод позволит одной песчинке взятого на борт реагента давать такое же количество энергии, какое дают сейчас четыре литра привычного ракетного топлива.

Все эти двигатели ещё очень далеки от претворения в жизнь, и каждая из них сталкивается с множеством труднопреодолимых препятствий. Но ведь и планеты, до которых мы хотим добраться, тоже, если подумать, совсем не близко. Если мы планируем отправить туда представителей своего вида живых существ, то было бы неплохо сделать их дорогу как можно более лёгкой и быстрой. Нам до сих пор нужны химические ракетные двигатели, чтобы подняться на земную орбиту, но кто знает, где мы окажемся, когда одна из этих технологий будет всё-таки доведена до ума.

Поделиться:

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here

Последние новости

В Калифорнии продажу бензиновых автомобилей запретят к 2035 году

Губернатор штата Гэвин Ньюсом заявил, что такое решение позволит сократить выбросы парниковых газов в атмосферу планеты на тридцать пять процентов. Он подчеркнул, что авто...

Исследование выявило самую низкую пенсию среди Украины, Беларуси и России

Оказалось, что самый низкий размер пенсионных выплат среди указанных стран в Украине. Исследователи сравнивали белорусские, украинские и российские пенсии, принимая во внимание сведения за...

В будущем году неработающие пенсионеры получат новую выплату от Пенсионного фонда России

Размер надбавки будет зависеть от того, в каком российском регионе находится неработающий пенсионер. К примеру, в столичном регионе в будущем году размер минимального прожиточного...

Сильным лидером назвал Путина представитель белорусской оппозиции

Соответствующее заявление сделал Сергей Дылевский, член белорусского Координационного совета оппозиции. Он подчеркнул, что такая ситуация складывается несмотря на то, что российские власти поддерживают администрацию...

Глава МИД Турции раскритиковал Нэнси Пелоси за невежество

Соответствующее заявление сделал глава турецкого внешнеполитического ведомства Мевлют Чавушоглу. Он написал об этом в Twitter. Глава МИД Турции имел в виду комментарий Пелоси, в...