Wielu naszych czytelników obserwuje serię "Rozszerzenie", dostarczone przez powieści z serii "Space" Daniel Abraham i Taya Frank, pisząc pod pseudonimem James Corey. I jak wszyscy wiesz, w tej pracy mówi się, że stworzenie silnika termonuklearnego Epsteina dało możliwość rozpoczęcia bardzo rozbudowy kolonizacji planet układu słonecznego.
W naszym czasie o ekspansji kosmosowej, ze względu na przetrwanie ludzkości jako gatunku, mówi założyciel prywatnej firmy kosmicznej SpaceX Ilon Maska. I robi prawdziwe kroki w tym kierunku, tworząc statek kosmiczny. Niektóre oczywiście słusznie mówią, że nie odlatują na silnikach chemicznych. I to prawda. Ale niewielu zauważyli, że w jednej z poprzednich wywiadów Maska stwierdziła, że w najbliższej przyszłości okazja wydaje się latać do Marsa około dnia, a nie przez miesiące.
A jaka jest ta funkcja i technologia?W poprzednich miesiącach sieć została wypełniona informacjami na temat rozpoczęcia pracy nad budową rosyjskiego holownika jądrowego "nukleon". Jest to oczywiście fajna technologia w naszych czasach, chociaż pozostawiając korzenie w rozwoju wciąż radzieckich czasów.
W nukleonie elektrownia jądrowa wytwarza 500 kW energii elektrycznej wymagana do działania silników jonowo-plazmowych. Ogłoszono, że moc tych silników będzie wystarczająca, aby latać do Marsa w ciągu 1,5 miesiąca. Samo urządzenie ma zostać uruchomione w 2030 roku.
Ale 1,5 miesiąca nie jest 1,5 dni. O czym rozmawiała maska?
Nie jest tajemnicą, że na wszystkich satelitach stworzonych przez SpaceX, sieć Starlink jest dostępna na jednym silniku manewru jonowego. Dla SpaceX technologia ta jest znana, a w wymaganym momencie może być skalowalny do niezbędnych rozmiarów i mocy. Więc potencjalnie z "nukleonem" byłby już dla kogoś. Ale to nie jest najważniejsza rzecz. I nie byłem przypadkowo przypomniałem sobie silnik Epsteina z ekspansji.
Poznaj silnik IbrahimiAmerykański fizyk Dr. Fatima Ibrahimi, pracujący w Laboratorium Princeton Physics of Plasma (PPL) amerykańskiego Departamentu Energii, stworzył koncepcję silnika termonuklearnego, który będzie mógł dostarczyć osobę do Marsa trochę więcej niż dzień.
Fatima pracuje nad projektem do tworzenia rektora armonuklearnego - krajowy eksperyment sferyczny torus (NSTX). To była praca, która pozwoliła na opracowanie projektu silnika działającego na zasadę reaktora termonuklearnego. Tylko jeśli procesy w reaktorze termonuklearnym są trzymane w niej, silnik zajmuje się zasadą emisji w osoczu sterowanej przez pola magnetyczne, które powstaje wewnątrz reaktora termojądrowego. Jest bardzo podobny do tego, jak wyjaśniono zasadę działania silnika termonuklearnego Epstein w ekspansji. A teraz, teraz nie jest wcale fikcja, ale naukowo opracowany projekt, na podstawie rzeczywistej pracy nad stworzeniem Tokamaku.
Reaktywna trakcja tworzy plazmę, a jego impuls (prędkość) jest kontrolowany przez napięcie pól magnetycznych.
Prędkość statku kosmicznego z takim silnikiem będzie w odległości 20 do 500 kilometrów na sekundę. I może więcej, w zależności od składu masy reaktora.
Mówi, że dr Fatim Ibrahi: "Od dawna przygotowałem tę koncepcję. Miałem ten pomysł w 2017 roku, kiedy pomyślałem o podobieństwie między wyciągnięciem samochodu i wysokociśnieniowych cząstek wydechowych. Podczas operacji Tokamak wytwarza magnetyczne "pęcherzyki", zwane plazmoidy, które poruszają się z prędkością około 20 kilometrów na sekundę, co wydawało mi się bardzo podobne do pragnienia. I dlaczego nie używać jako ciasnej mocy w silniku statku kosmicznego. Podróżowanie na duże odległości zajmuje miesiące lub lata, ponieważ specyficzny impuls silników rakietowych chemicznych jest bardzo mały, więc statek jest wymagany czas na wybieranie prędkości. Ale jeśli tworzymy silniki oparte na wzmocnieniu magnetycznym, będziemy mogli wykonywać misje dalekiego zasięgu na krótszy okres czasu. Używanie więcej elektromagnetów i więcej pól magnetycznych, faktycznie obracasz uchwyt do dokładnych ustawień prędkości. "
Tak więc, reaktor statku kosmicznego termonuklearnego reaktora statku kosmicznego tworzy plazmoidy (stan naładowany gorącym stanem substancji składającej się z wolnych elektronów i jąder atomowych), które, ograniczone przez pola magnetyczne, są wyrzucane, tworząc pragnienie.
Kilka pokoleń naukowców pracował nad stworzeniem reaktora syntezy termalidu. Głównym celem była produkcja czystej i taniego energii elektrycznej, a silniki termonuklearne zostało napisane tylko w fantastycznych powieściach. Teraz widzimy, że praca w tym programie pozwolono na zaprojektowanie silnika w osoczu termouklearnej.
Ktoś, oczywiście powie z sarkazmem, że pozostaje tylko w celu zbudowania reaktora roboczego, a nie kilka sekund, ale stale pracuje stale. I to prawda. Ale praca w tym kierunku nie zatrzymuje się, na minutę. Rosyjscy naukowcy uczestniczą w tym procesie w ramach projektu międzynarodowego. Więc wynik będzie.
Modelowanie komputerowe wykonywane na komputerach PPL (Laboratorium Princeton of Plasma Fizyka) oraz w Krajowym Centrum Postępowania dla Badań Energetycznych, Departament Badań Naukowych Ministerstwa Energii w Krajowym Lovrence Berkeley w Berkeley w Kalifornii, pokazał, że nowy silnik plazmowy Koncepcja może generować "wydech" z prędkością setki kilometrów na sekundę, co jest dziesiątki razy szybciej niż istniejące lub obecnie rozwinięte silniki spacji, w tym nukleon.
Wykorzystanie syntezy termonuklearnej do uruchomienia rakiet nie jest nową koncepcją, silnik przez Ibrahim różni się od istniejących urządzeń według trzech parametrów.
Po pierwsze, zmiana mocy pól magnetycznych może zwiększyć lub zmniejszyć siłę ciągu, co pozwala lepiej manewrować w przestrzeni.
Po drugie, nowy silnik tworzy pchnięcie, rzucając cząstki w osoczu i magnetyczne "pęcherzyki", znane jako plazmoidy.
Plazmoidy są dodawane do mocy jednostki napędowej, a żadna inna koncepcja silnika obejmuje ich.
Jednak ostatnia różnica między pojęciem Ibrahi a innymi jest to, że jego koncepcja wykorzystuje pola magnetyczne dla strzału cząstek w osoczu niż inne, już testowane w silnikach kosmicznych za pomocą pól elektrycznych.
Korzystanie z pól magnetycznych pozwala naukowcom wybrać ilość pchnięcia dla określonej misji, a astronauci będą mogli zmienić wielkość silnika silnika pojazdu podczas misji do odległych światów. Według Ibrahi, ta wyższa prędkość statku kosmicznego może dokonać zewnętrznych planet dla astronautów.
"Podczas gdy inne silniki wymagają ciężkiego gazu składającego się z atomów, takich jak ksenon, w tej koncepcji możesz użyć dowolnego rodzaju gazu, który chcesz. W niektórych przypadkach naukowcy mogą preferować lekki gaz, ponieważ mniejsze atomy mogą poruszać się szybciej, "powiedział dr Ibrahi.
Więc byliśmy świadkami świtu nowej ery kosmicznej. Nie mam wątpliwości, że maska, mówiąc o locie do Marsa, trochę więcej niż jednego dnia, oznaczała koncepcję Fatim Ibrahi. Może kiedyś SpaceX umieści silniki Enghie na jego statek kosmiczny, otwierając nową stronę rozszerzeń.