Magbeam: форменное надувательство космических парусов
Люди смогут добраться до Марса и возвратиться назад всего за 90 дней, — с таким сенсационным заявлением выступили учёные из университета Вашингтона. Что за чудо-метод?
Увы, кроме того при детальном ознакомлении с новой идеей вопросов появляется больше, чем ответов.
Основной создатель проекта — Роберт Вингли (Robert Winglee), доктор наук университета Вашингтона (University of Washington).
Его концепция привода корабля именуется MagBeam — в противном случае — «Реактивный привод намагниченным плазменным лучом» (Magnetized Beamed Plasma Propulsion).
Электромагнитный ракетный привод — одно из самых многообещающих направлений развития космической техники, рассуждает Вингли, но он требует наличия на корабле замечательного источника энергии.
Тут мы сделаем маленькое отступление. В соответствии с разным проектам полёта людей к Марсу, главным приводом пилотируемого корабля будет как раз ионный электромагнитный.
От химического он отличается большой экономичностью, в смысле расхода рабочего тела — аргона либо ксенона.
Но, дабы питать такие двигатели, на корабле необходимо установить или миниатюрный ядерный реактор, или солнечные батареи размером с пара футбольных полей.
Да и то, и второе, ясно, очень сильно воздействует на его массу и сложность корабля.
«А что, в случае если всю эту начинку оставить на околоземной орбите?» — поразмыслил доктор наук.
Необыкновенную совокупность он воображает так. На околоземной орбите размещается громадной спутник (станция) с запасом газа и замечательным источником энергии (те же солнечные батареи больших размеров либо ядерный реактор).
Особое устройство создаёт концентрированный поток (луч) плазмы, что разгоняет фактически пилотируемый корабль, ударяя в его магнитный парус.
Так в представлении живописца будет смотреться плазменная станция (слева) вблизи Юпитера, разгоняющая корабль на пути к окраинам Нашей системы (иллюстрация с сайта ess.washington.edu).
По оценке учёного, плазмотрон с выходным отверстием в 32 метра имел возможность создать достаточно интенсивный поток плазмы, которая разогнала бы магнитный парусник практически до 12 километров в секунду.
А предстоящее развитее техники, утверждают авторы проекта, разрешит ещё больше нарастить мощность и размер луча, что ещё заметнее повысит большую скорость корабля и сделает вероятным те самые 90 дней на пилотируемую экспедицию «в том направлении и обратно».
Наряду с этим на орбите около Красной планеты, конечно, должно быть размещено подобное околоземному спутнику устройство, создающее тормозящий плазменный поток. Оно же будет отправлять корабль с магнитным парусом назад к Почва.
Тут-то и появляются бессчётные сомнения в оправданности для того чтобы подхода к путешествиям.
Во-первых: генератор ионов, «выстреливаемых» из плазменной установки, это сам по себе — замечательнейший ракетный двигатель, что приведёт к уходу плазмогенератора с парковочной орбиты около Почвы (либо Марса), если не предусмотреть замечательный компенсирующий реактивный привод, что многократно усложнит и утяжелит совокупность.
Один из ключей идеи Вингли, существующий в действительности. Это замечательный безэлектродный генератор плазмы, созданный в университете Вашингтона, талантливый создавать фокусированный поток ионов, без заметной эрозии частей автомобили.
Очевидно, для комплекса MagBeam данный генератор потребуется увеличивать в десятки раз (фото с сайта ess.washington.edu).
Во-вторых: несмотря ни на какие конкретно ухищрения, закон сохранения энергии мы не нарушим, соответственно запас рабочего тела (из которого будем «готовить» плазму) и запас мощности для установки — будет никак не меньшим, чем при, в то время, когда мы бы таковой плазмотрон конкретно на пилотируемый корабль в качестве тяговой установки.
В-третьих: учитывая, как очень сильно будет рассеиваться плазменный поток на космических расстояниях, потребный запас газа и электроэнергии на стартовой орбитальной станции будет кроме того многократно громадным, возможно, кроме того на порядки громадным в сравнении с несложной установкой электроракетного движка на сам корабль, отправляющийся к Марсу.
Всё это возможно ещё принять, учитывая, что запарковать такую тяжёлую станцию на околоземной орбите несложнее, чем послать её в путешествие вглубь Нашей системы. Но, вот незадача — такая же «штуковина» нам потребуется для приёма разогнавшегося корабля вблизи цели путешествия.
Её нужно будет доставлять к цели более классическим методом — так стоит ли огород городить?
В-четвёртых: учитывая вращение генераторов плазмы около неизбежный разворот и планет плоскости их орбиты относительно направления на цель путешествия — нам потребуется постоянное и весьма правильное управление ориентацией источника плазменного луча, дабы как возможно меньше плазмы пропало бесплатно.
В-пятых: при долгом путешествии по отрезку параболы между орбитой Марса и орбитой Земли прямая между кораблём и нашей планетой, мягко говоря, не будет совпадать с направлением вектора скорости корабля.
Проект MagBeam был развит доктором наук Вингли из более несложной идеи (на рисунке) — корабля с магнитным парусом, разгоняемого солнечными плазменными выбросами (иллюстрация с сайта ess.washington.edu).
Так что толкать корабль лучом мы сможем только весьма маленькое время — конкретно практически сразу после отлёта от околоземной орбиты. А это потребует ещё большей мощности совокупности, если сравнивать с вариантом, в то время, когда мы имели возможность бы разгоняться половину пути.
Эти щекотливые вопросы на сайте проекта не разъяснены. Но Вингли уже грезит о целой сети таких плазменных станций, расположенных вблизи различных планет, перекидывающих друг другу пилотируемые челноки и корабли с грузами.
NASA уже выделило команде Вингли $75 тысяч чтобы она более подробно проработала концепцию и составила перечень препятствий, каковые необходимо преодолеть, дабы сделать его действительностью.
Представляется, что, не обращая внимания на теоретическую непротиворечивость идеи, количественные параметры совокупности (мощность луча, масса станции с генератором плазмы и тому подобное) делают эту идею больше похожей на самовытаскивание барона Мюнхгаузена из болота.
Вы сами как думаете? Это надувание космических парусов либо надувание космического агентства?
