Исследователи начинают создание импульсного космического двигателя, работающего на ядерном синтезе

Авторы и источники / Правообладателям

Структура импульсного двигателя

Благодаря бурному развитию современной науки и техники фантастические технологии, фигурировавшие в свое время в научно-фантастическом сериале "Звездный путь /Star Trek" постепенно начинают воплощаться в действительности. Мы уже рассказывали о разработках в области создания универсального диагностического прибора, аналога стартрековского трикодера. Но на этот раз дело обстоит гораздо серьезней. Ученые из Исследовательского центра аэрофизики университета Алабамы, НАСА, компании Boeing и Национальной лаборатории Ок-Ридж объединили свои усилия для создания космического импульсного двигателя, работающего на ядерном синтезе и использующим в качестве топлива "кристаллы дилития", которые хорошо известны любителям вышеупомянутого сериала.

Вот как сами ученые описывают то, над чем они работают: "Поклонникам Стартрека хорошо известно понятие импульсного двигателя, работающего на ядерной энергии экзотических кристаллов. Мы же в своей разработке используем дейтерий, один из стабильных изотопов водорода, и Li6, стабильный изотоп лития, объединенные в одной кристаллической структуре. Это - основа "кристаллов дилития", которые мы будем использовать в качестве топлива", передает DailyTechInfo.

Конечно, то, что будут делать и использовать ученые, не совсем то, что фигурирует в сериале. В Стартреке дилитий - это необычайно редкий твердый минерал, добываемый на некоторых планетах, который используется для инициации и поддержания реакции вещество-антивещество в недрах деформационного двигателя Энтерпрайза, но никак не импульсного двигателя.

Новый импульсный двигатель, возможно, будет основан на принципах реакции ядерного синтеза, использующей технологию зета-сжатия (Z-pinch). Зета-сжатие плазмы реализуется за счет магнитного поля огромной силы, которое возникает при пропускании через плазму электрического тока не менее огромной силы. Это магнитное поле сжимает плазменный шнур до невероятно малого диаметра, ядра дейтерия и лития плазмы настолько приближаются друг к другу, что начинают идти реакции ядерного синтеза, в результате которой выделяется целый океан энергии. Стоит отметить, что технологии ядерного синтеза на основе зета-сжатия уже достаточно давно реализованы и изучаются на установке Z Machine, находящейся в Национальной лаборатории Сандиа (Sandia National Labs) американского Министерства энергетики.

На полной мощности импульсный двигатель будет почти непрерывно производить серию зета-сжатий плазмы. Но для людей, находящихся на борту космического корабля с таким двигателем, импульсы будут неразличимы друг от друга и сольются в непрерывном потоке тяги, которая обеспечит огромное ускорение космического корабля. Импульсный двигатель сможет обеспечить тягу, в миллионы раз превосходящую тягу, развиваемую двигателями современной ракеты-носителя класса Saturn-V.

Помимо огромной тяги, импульсный двигатель на ядерном синтезе будет намного более эффективен, нежели традиционный ракетный двигатель. Используя импульсные двигатели, люди смогут летать дальше, быстрее и расходуя значительно меньшее количество топлива. Полет от Земли до Марса, может занять несколько недель времени, а не месяцев. По предварительным расчетам, импульсный двигатель сможет разогнать космический аппарат до максимальной скорости в 100 тысяч километров в час, это, конечно весьма быстро, хотя и несколько недотягивает до скорости, которую позволял развить деформационный двигатель Энтерпрайза.

Но, прежде чем "включить зажигание" нового импульсного двигателя, ученым придется изрядно "попотеть". Во-первых, им придется создать и удержать самоподдерживающуюся реакцию ядерного синтеза. Во-вторых, используя некий магнитный затвор, потребуется сориентировать выделяющуюся энергию в нужном направлении. Все это подразумевает немалый объем работы, исследований, моделирования и, конечно же, финансирования. Но, учитывая, что над данной проблемой работают ведущие ученые-физики с мировыми именами, то можно надеяться, что рано или поздно им удастся создать работоспособный импульсный двигатель, работающий на принципах зета-сжатия.