Каравеллы для звездоплавателей
Шрифт:
К сожалению, совсем неясно, как изготовить ударную плиту, способную без ущерба для себя выдерживать термоядерные
Ученые Британского межпланетного общества полагают, что обе проблемы (создать неразрушаемый и ненагреваемый микровзрывами реактивный двигатель) было бы легче решить, если роль взрывной камеры и сопла двигателя передать магнитному полю и использовать реакцию аннигиляции. При аннигиляции протона и антипротона большая часть энергии уносится заряженными пи-мезонами, которые легко фокусируются магнитным полем специально подобранной конфигурации (рис. 7). Часть энергии микровзрыва приходится на нейтральные пи-ноль-мезоны, довольно быстро распадающиеся на гамма-кванты. Требование отнести полезные грузы достаточно далеко от реактора (чтобы уменьшить поток проникающего гамма-излучения) и снабдить ракету радиаторами для сброса поглощаемой энергии, по сути, предопределяют облик звездолета с аннигиляционным двигателем (рис. 8).
Английские энтузиасты звездоплавания продолжают активно работать над теорией аннигиляционных реакций и упорно искать технически возможные пути их реализации. И успехи налицо. Так, в реакции аннигиляции уже видят не только источник жестких гамма-квантов для фотонного звездолета с абсолютным отражателем (в отличие от составителей советской энциклопедии «Космонавтика»). Проведено и целенаправленное сопоставление реакций аннигиляции разных типов, изучаются всевозможные конструкции контейнеров для хранения и позирования антивещества, просчитываются разные варианты магнитного сопла и реактора. Лучше всего, видимо, производить антивещество непосредственно на борту корабля: так безопаснее, да и пополнять запасы сырья можно в любом месте посадки.
Аннигиляционный подход столь популярен из-за того, что обещает перемещение в космосе с релятивистскими скоростями. А ведь только при больших скоростях человечество вправе рассчитывать на быструю отдачу от межзвездных полетов. В противном случае они вовсе бессмысленны. Покидающий Солнечную систему, «Вояджер-2» летит слишком медленно для того, чтобы долететь хотя бы до ближайшей звезды раньше специально посланного к ней корабля, пусть даже и стартующего столетия спустя.
Какова та минимальная скорость «межзвездных сообщений», при которой они будут иметь смысл для земной цивилизации? Мы считаем, что полет к другой звездной системе будет оправдан, если займет примерно столько же времени, сколько понадобится для того, чтобы получить тот же объем новой информации об интересующем нас объекте, но иными средствами, т. е. — без осуществления данного конкретного полета. Нынешние темпы развития нашей цивилизации таковы, что создавать стоило бы лишь межзвездный зонд, который
В 1975 г. на суд Космической подкомиссии Палаты представителей США (в рамках выработки долгосрочных космических программ для Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства) Р. Форвардом (Forward) был представлен дерзкий план подготовки межзвездных полетов со стартом пилотируемой экспедиции к одной из ближайших звезд в 2025 г. А три года спустя группа ученых Британского межпланетного общества обнародовала тщательно разработанный проект «Дедал» (рис. 9, 10). В его создании приняло участие около 120 человек, но главная тяжесть легла на плечи (читай: головы) 13 ученых. Всего затрачено было около 100 000 человеко-часов высококвалифицированного труда.
В качестве исходного принципа принималась осуществимость решений в рамках известных в настоящее время технологий. Поэтому, почти все упомянутые выше, концепции исключались из рассмотрения. Оставлена была лишь идея импульсного термоядерного двигателя, где заряд поджигается мощным электронным пучком. Из всех термоядерных реакций (а рассматривались только те, в которых не образуются сверхопасные свободные нейтроны) был выбран синтез дейтерия с гелием-3, поскольку энергию, необходимую для его инициации, способен дать ускоритель электронов.
Конструкция магнитных камеры сгорания и сопла примерно такая же, как показанная на рис. 7, только вдоль самого большого витка с током в звездолете «Дедал» должна быть размещена цепочка смотрящих внутрь инициирующих электронных пушек. Микрозаряды диаметром 4 см в тонкой оболочке из сверхпроводника должны подаваться в зону взрыва 250 раз в секунду специальным электромагнитным ускорителем.
У «Дедала» две ступени, очень похожие друг на друга и различающиеся по сути лишь размерами. Вместе с цилиндрическим контейнером для научной аппаратуры (диаметр 50 м) высота корабля составит около 200 м, а габаритные диаметры первой и второй ступеней — 200 и 80 м.
В гигантских шарах-баллонах (диаметром 60 м на первой ступени и 40 м на второй) во время полета хранятся чрезвычайно летучие компоненты топлива при температуре 3 К. Предусматривается, что баки по мере их опустошения сбрасываются, Первая ступень примет 46 000 т топлива, и еще 4000 т — вторая. 50 тыс. т дейтерия и гелия-3 добыть чрезвычайно трудно. Предполагается, что это удастся сделать в атмосфере Юпитера, для чего туда потребуется запустить около 300 воздушных шаров с необходимым оборудованием.
Огромный начальный вес корабля заставляет отнести место его старта как можно дальше от Солнца, — видимо, на один из спутников того же Юпитера.
За четыре года полета аппарат наберет скорость порядка 12% от скорости света, пройдя при этом 0,21 св. года. Дальнейший путь до одной из ближайших к Солнцу звезд займет около 45 лет. Конечно, все это время будут вестись ценнейшие астрономические наблюдения. Для защиты от столкновении с частицами межзвездной среды после разгона перед аппаратом на расстоянии 200 км полетит 50– тонный бериллиевый щит, а размещенные на нем датчики сообщат нам точнейшие сведения об окружающей обстановке. На огромной скорости «Дедал» за несколько суток промчится мимо планетной системы вокруг звезды, к которой стремился. Наименьшее расстояние составит 0,05 св. года — Плутон находится в 700 раз ближе к Солнцу.