Мы уже рассказывали о давних проектах кораблей на ядерной и термоядерной энергии, а также об идеях звездолётов, основанных на ещё не открытых, а, может, и вовсе не существующих, гипотетических явлениях. Вроде деформации пространства, или отделения инерционных свойств материи от её самой.
Двигатели, использующие в качестве топлива антивещество, могут обеспечить существенно лучшие энергетические параметры корабля, чем ядерный привод, но в отличие от разнообразных "прокалывателей пространства и времени", аннигиляционный привод вполне можно построить в ближайшие десятилетия.
Теоретические и даже практические работы в этом направлении уже ведутся.
В частности, университет Пенсильвании (Pennsylvania State University) в сотрудничестве с NASA уже много лет работает над проектами космических кораблей, использующих энергию аннигиляции.
Известно, что в 0,1 грамма антивещества скрыто столько же энергии, сколько в топливных баках шаттла. Дело за малым: получить это вещество, научится его хранить и использовать где и когда нужно.
Что до получения, то антивещество успешно создают в таких лабораториях, как Fermilab в Чикаго и CERN в Швейцарии.
Однако выход найден. Университет Пенсильвании разработал два проекта "дальнобойных" космических кораблей, в которых аннигиляция используется совместно с классическими ядерной и термоядерной реакциями. Такой гибрид, оказалось, сулит массу выгод. Например, выяснилось, что добавление небольшого количества антивещества в зону реакции расщепления позволяет намного полнее использовать потенциал традиционного ядерного (расщепляющегося) топлива.
В общих чертах: всевозможные цепочки превращений адронов, мюонов и пионов протекают тут несколько иначе, повышая КПД процесса.
Первый тип двигателя, который использует этот эффект называется Antiproton catalyzed microfission (ACMF), то есть микрореакция расщепления катализируемая антипротонами.
Его удельный импульс — 13,5 тысяч секунд.
Такое количество антивещества уже можно было бы произвести в разумные сроки при постройке необходимых установок.
Миниатюрные ядерные заряды (размером с мячики для гольфа) подрывались бы в "камере сгорания" корабля совместно с микроскопическими количествами антивещества.
Как и в случае с "Орионом", силу взрывов примет на себя некая амортизирующая конструкция, которая к тому же постепенно испаряется от воздействия мощного излучения, а вылетающие с её поверхности с огромной скоростью атомы создают реактивную тягу.
На Красную планету опустился бы аппарат с традиционным химическим двигателем. Возвращение происходило бы, соответственно, в обратном порядке.
Тот же корабль в принципе мог бы доставить людей в систему Юпитера. На всю экспедицию, включая дорогу туда и обратно, и трёхмесячное пребывание у цели, ушло бы 1,5 года.
Напомним, тот же срок сейчас рассматривается как продолжительность марсианской пилотируемой миссии, выполняемой на корабле с комбинированным химическим/ионным двигателем.
Удельный импульс AIM — 61 тысяча секунд.
На основе этого двигателя разработан эскизный проект беспилотного и сравнительно лёгкого (примерно 30-40 тонн) корабля AIMStar, который мог бы улететь на 10 тысяч астрономических единиц от Солнца и значительно приблизиться к облаку Оорта (хотя оно простирается гораздо дальше) всего за 50 лет, из которых пять лет займёт разгон.
Максимальная скорость корабля составит 0,003 от скорости света или 900 километров в секунду.
У ракеты на химических ЖРД (реально достижимая скорость 15-25 километров в секунду) на такой полёт ушло бы примерно 2-2,5 тысячи лет.
Для полёта к границам межзвёздного пространства зонду AIMStar потребуется от 30 до 130 микрограммов антивещества.
Этих параметров ещё не достаточно для построения корабля, но в общих чертах уже ясно, как достичь желаемых параметров "баков" для антивещества, которые будут выполнены в виде криогенных электромагнитных ловушек.
По оценке специалистов университета Пенсильвании, такие корабли человечество смогло бы начать строить в ближайшие три десятилетия.
Разумеется, оценка затрагивает только научные и технические возможности человечества и не учитывает политические или финансовые проблемы.
Автомобили
Это интересно