Kosmosa diski - par pieņemamu cenu un ļoti ātri
Pašlaik ātrākais objekts, ko kosmosā izlaidis cilvēks, ir Voyager zonde, kas spēja paātrināties līdz 17 km/s, pateicoties Jupitera, Saturna, Urāna un Neptūna gravitācijas palaišanas ierīcēm. Tas ir vairākus tūkstošus reižu lēnāks nekā gaisma, kas prasa četrus gadus, lai sasniegtu Saulei vistuvāko zvaigzni.
Iepriekš minētais salīdzinājums parāda, ka, runājot par piedziņas tehnoloģijām kosmosa ceļojumos, mums vēl ir daudz darāmā, ja vēlamies doties kaut kur tālāk par tuvākajiem Saules sistēmas ķermeņiem. Un šie šķietami tuvie ceļojumi noteikti ir pārāk ilgi. 1500 dienu lidojums uz Marsu un atpakaļ, un pat ar labvēlīgu planētu izvietojumu, neizklausās īpaši iepriecinoši.
Garos braucienos bez pārāk vājām piedziņām ir arī citas problēmas, piemēram, ar piegādēm, sakariem, energoresursiem. Saules paneļi neuzlādējas, kad saule vai citas zvaigznes atrodas tālu. Kodolreaktori ar pilnu jaudu darbojas tikai dažus gadus.
Kādas ir tehnoloģiju attīstības iespējas un perspektīvas, lai palielinātu un nodrošinātu lielāku ātrumu mūsu kosmosa kuģiem? Apskatīsim jau pieejamos risinājumus un tos, kas ir teorētiski un zinātniski iespējami, lai gan vairāk ir tikai fantāzija.
Klāt: ķīmiskās un jonu raķetes
Pašlaik ķīmiskā piedziņa joprojām tiek izmantota plašā mērogā, piemēram, šķidrā ūdeņraža un skābekļa raķetes. Maksimālais ātrums, ko var sasniegt, pateicoties tiem, ir aptuveni 10 km/s. Ja mēs varētu maksimāli izmantot Saules sistēmas gravitācijas efektus, tostarp pašu sauli, kuģis ar ķīmisko raķešu dzinēju varētu sasniegt pat vairāk nekā 100 km/s. Salīdzinoši mazāks Voyager ātrums ir saistīts ar to, ka tā mērķis nebija sasniegt maksimālo ātrumu. Viņš arī neizmantoja "pēcdedzinātāju" ar dzinējiem planētu gravitācijas palīgu laikā.
Jonu dzinēji ir raķešu dzinēji, kuros elektromagnētiskās mijiedarbības rezultātā paātrinātie joni ir nesējfaktors. Tas ir apmēram desmit reizes efektīvāks nekā ķīmisko raķešu dzinēji. Darbs pie dzinēja sākās pagājušā gadsimta vidū. Pirmajās versijās piedziņai tika izmantoti dzīvsudraba tvaiki. Pašlaik plaši tiek izmantota cēlgāze ksenons.
Enerģija, kas izdala gāzi no dzinēja, nāk no ārēja avota (saules paneļi, reaktors, kas ražo elektrību). Gāzes atomi pārvēršas par pozitīviem joniem. Tad tie paātrinās elektriskā vai magnētiskā lauka ietekmē, sasniedzot ātrumu līdz 36 km / s.
Izmestā faktora lielais ātrums rada lielu vilces spēku uz izmestās vielas masas vienību. Tomēr barošanas sistēmas mazās jaudas dēļ izmestā nesēja masa ir maza, kas samazina raķetes vilces spēku. Kuģis, kas aprīkots ar šādu dzinēju, pārvietojas ar nelielu paātrinājumu.
Jūs atradīsiet raksta turpinājumu žurnāla maija numurā
VASIMR ar pilnu jaudu
