До Марса за 45 дней поможет добраться лазер - «Космос»
✔ Испокон веков космос привлекал людей. Именно поэтому человек дал название сотням звезд, разделив их на десятки созвездий. Именно поэтому Галилей придумал телескоп, именно поэтому Гагарин сказал «Поехали!». По той же причине поверхности Луны и Марса бороздят различные исследовательские аппараты, на границе Солнечной системы космические зонды изучают отдаленные планеты, а на орбите Земли находятся МКС и телескопы Кеплер и Хаббл. Все потому что космос привлекает людей, как и все непонятное и неизведанное. |
Группа ученых из Университета Макгилла предложила отправлять космические корабли к другим планетам с помощью лазера. Исследование жизнеспособности такой концепции проводилось по поручению НАСА. Огромный лазер, расположенный на Земле, будет нагревать водородную плазму в камере позади космического корабля, создавая тягу и доставляя его на Марс всего за 45 дней, в атмосфере которого будет использоваться аэроторможение. Таким образом в будущем можно было бы отправлять полезные грузы колонистам или даже перевозить людей.
Предполагается, что в таком проекте будет задействоваться массив наземных лазеров беспрецедентного размера (диаметром 10 м) и мощности (100 МВт), который станет возможным благодаря текущим разработкам в технологии фотонных лазеров.
Камера нагрева и связанные с ней системы регенеративного охлаждения и обращения с топливом являются ключевыми элементами конструкции, которым уделяется особое внимание в новом исследовании. Также подробно анализируются астродинамика и экстремальный маневр аэрозахвата, необходимый по достижению Марса.
Способность выдерживать гораздо большие лазерные потоки позволяет реализовать сочетание высокой тяги и высокого удельного импульса, что делает этот подход выгодным по сравнению с лазерно-электрическим двигателем и соответствует пределу параметров, аналогичному ядерным тепловым ракетам с газовым сердечником, говорят исследователи.
Груз, предварительно выведенный на орбиту Земли, будет снабжен отражателем, который направляет луч лазера с Земли в нагревательную камеру, содержащую водородную плазму.
Когда ядро плазмы нагревается до 40 000 градусов Кельвина, газ вокруг ядра достигает 10 000 К и, вырываясь из сопла, создает тягу, достаточную, чтобы толкать корабль. Такие толчки будут происходить с интервалом 58 минут. Это позволит кораблю разогнаться до 17 км/с. До лунной орбиты с такой скоростью можно добраться всего за восемь часов, а на подлете к Марсу через полтора месяца скорость будет все еще 16 км/с.
Вывести груз на 150-км орбиту Марса — более сложная задача, поскольку у предложенного корабля нет химического двигателя, как у ракет (иначе не получается взять необходимое количество груза). И пока обитатели Марса не построят аналогичную лазерную систему для ловли посылок с Земли, единственный способ — рискованный маневр аэродинамического захвата. В этом случае при спуске аппарат испытает нагрузку в 8g, а жар от трения будет выше, чем способны выдержать традиционные защитные материалы. Остается надеяться на те, что находятся в фазе разработки.
К преимуществам предложенной лазерно-тепловой системы можно отнести крайне выгодное отношение массы к энергии — в пределах 0,001–0,01 кг/кВт, лучше, чем у передовых атомных движителей благодаря тому факту, что источник энергии остается на Земле, а передаваемый поток обрабатывается надувным отражателем низкой массы, пояснили авторы идеи.
Первые люди доберутся на Марс, скорее всего, без использования технологии лазерно-тепловой тяги. Основатель Space X Илон Маск «уверен на 80–90%», что сверхтяжелая ракета-носитель компании сможет выйти на орбиту уже в следующем году, а к 2024 году она будет готова выполнить беспилотный полет с грузом на Марс.
Источник: hightech.plus
И будьте в курсе первыми!
