Юный техник, 2011 № 09 - [4]
Известно ведь, что путешествие корабля к дальним планетам займет не одно десятилетие (что и отражено в названии проекта). Пройдет, по-видимому, несколько поколений, пока потомки стартовавших с Земли достигнут цели своего путешествия. И им будет чем заняться во время своего длительного путешествия.
Люди Земли за это время перестанут быть таковыми; из представителей рода «хомо сапиенс» они превратятся в «космо сапиенс».
Правда, по поводу такого превращения у исследователей есть еще немало вопросов. А вот с кораблем, на котором возможно такое путешествие, ясности больше. Во всяком случае, первые прикидки у инженеров уже имеются.
Тут, видимо, самое время вспомнить о разработке 1973–1978 годов. Именно в это время группа британских ученых и инженеров, работавших под эгидой Британского межпланетного общества (British Interplanetary Society — BIS), разработала проект огромного беспилотного аппарата «Дедал» (Daedalus) с термоядерной двигательной установкой. Более тридцати лет назад специалистам удалось на бумаге показать принципиальную работоспособность конструкции «Дедала», хотя проект был тогда признан очень трудным для реализации.
Корабль представлял собой двухступенчатую систему со стартовой массой в 54 тысячи тонн. В качестве топлива предполагалось использовать гранулы из смеси дейтерия и гелия-3. Причем гелий-3 авторы проекта замыслили добыть из атмосферы Юпитера за 20 лет с помощью автоматического завода, расположенного на гигантском аэростате. В системе Юпитера предполагалось вести окончательную сборку колосса, и оттуда он должен был стартовать к другой звезде.
Импульсный термоядерный двигатель аппарата действует так. Топливные гранулы должны с большой частотой выбрасываться в центр камеры сгорания. Там они попадут под удар множества мощных электронных лучей. После разогрева до огромной температуры в топливных гранулах начнется термоядерная реакция.
Ее раскаленные продукты удерживались бы от соприкосновения со стенками двигателя при помощи магнитных полей и отбрасывались бы назад, создавая реактивную силу. Предполагаемая цель «Дедала» — звезда Барнарда, удаленная от нас на шесть световых лет. Огромный исследовательский аппарат достиг бы ее за пол века.
По проекту первая ступень «Дедала» должна была проработать два года, а вторая — 1,8 года. После этапа разгона аппарат должен был достичь 12 % от скорости света (36 тыс. км/с). Далее последовал бы 46-летний полет по инерции.
Британцы продумали много тонкостей в проекте такого зонда — беспилотного разведчика. Так, наиболее важные части конструкции «Дедала» предполагалось сделать из молибденового сплава, сохраняющего прочность при криогенных температурах. В роли щита, прикрывающего головную часть комплекса от скоростного потока межзвездных пыли и газа, решено было использовать 50-тонный диск из бериллия толщиной 7 миллиметров.
Daedalus не предполагалось тормозить у цели, он должен был доставить к звезде Барнарда 18 автономных зондов с ионными двигателями. Их следовало выпустить в свободный полет за несколько лет до прибытия в чужую планетную систему, чтобы они могли неторопливо исследовать ее.
Получив от «Дедала» и его разведчиков необходимые сведения об устройстве той или иной планетной системы, условиях существования в ней, можно было подумать об отправке к чужой звезде и пилотируемой экспедиции.
Сравнение «Дедала» с небоскребом Эмпайр-Стейт-Билдинг и ракетой «Сатурн-5», доставившей астронавтов на Луну. Общая длина термоядерного межзвездного корабля должна была составить 190 м.
Через три десятилетия после завершения проекта Daedalus специалисты решили, что пора посмотреть на него свежим взглядом. В результате родилась концепция проекта «Икар» (Icarus), который развивает американская некоммерческая группа ученых Таи Zero Foundation, одним из основателей и президентом которой является известный физик Марк Миллис. Ранее он работал в NASA над концепциями передовых космических двигательных систем. Также в проекте по-прежнему принимают участие и члены Британского межпланетного общества.
Схема «Дедала» (вторая ступень — слева, первая — справа):
>1 — щит; 2 — исследовательские зонды; 3 — летающие ремонтные роботы; 4 — баки с гранулами; 5 — камера реакции; 6 — электронные пушки; 7 — телескопы; 8 — главный компьютер; 9 — система выброса топливных гранул; 10 — бак с жидким водородом; 11 — сверхпроводящие катушки; 12 — индукционная петля.
Схема импульсного термоядерного двигателя:
>1 — пушка, выбрасывающая топливные капсулы; 2 — сверхпроводящие катушки; 3 — электронные пушки; 4 — плазменный выброс; 5 — магнитное поле; 6 — катушка-генератор; 7 — замороженная капсула с ядерным горючим; 8 — миниатюрный ядерный взрыв; 9 — камера реакции.
Разработка проекта «Икар» официально стартовала 30 сентября 2009 года. Работа рассчитана на пять лет. Два десятка ученых, инженеров и дизайнеров считают, что человечеству XXI столетия вполне по силам построить межзвездный корабль, рассчитанный на крейсерскую скорость в 10–20 % от скорости света.
Посмотрев на работу своих предшественников критическим взглядом, наши современники выяснили, что даже теперь «Дедал» все еще остается одной из самых проработанных концепций межпланетного корабля в истории космонавтики. А двигательная установка «Дедала», по расчетам, обеспечивала бы удельный импульс порядка миллиона секунд. Трудно представить иной вариант космического привода, который мог бы состязаться по этому параметру с описанным выше аппаратом. Именно поэтому «Икару» решили оставить термоядерную двигательную установку взрывного типа.
