Техника - молодёжи 1973-11, страница 10
10% межзвездного пространства. Плотность вещества в нейтральных облаках та же, что и в пределах солнечной системы а внутри ионизированных подчас возрастает на 2—-3 порядка. Сведения о межгалактической среде весьма скудны. Считается, что она заполнена очень разреженным газом (примерно 10 7 атома водорода в 1 куб. см). В земных условиях надо затратить немало усилий, чтобы получить такую пустоту. Однако и этот глубокий вакуум далеко не бесполезен для создания тяги. К тому же громадные скорости полета кораблей в открытом космосе скомпенсируют высокую разреженность пространства. Как видим, вещество есть везде. Надо лишь научиться применять его в качестве рабочего, тела тяговых систем. Что касается энергии, то ее источников много. Звезды типа Солцца, пульсары, квазары, ионизированные облака — все зто генераторы космических частиц, теплового излучения, электростатических и электромагнитных полей. Шведский физик, лауреат Нобелевской премии X. Альвен считает: в принципе можно извлечь энергию из перепадов напряжений в магнитосфере Земли, а также из солнечного ветра. В последнем случае корабль может «плыть под напором солнечного ветра», приобретя скорость примерно того же порядка. Авиация подсказывает Тяговые системы, засасывающие вещество извне, давным-давно существуют. Это воздушно-реактив-ные двигатели (ВРД), применяемые в авиации. Кислород воздуха идет на сжигание запаса топлива. Выбрасываемые с большой скоро стью продукты сгорания и создают тягу. Турбокомпрессорный ВРД пригоден для полета в атмосфере со скоростями до 1,5—2 км/сек. Для более быстрого полета нужен двигатель другого типа, например гиперзвуковой прямоточный (рис. 1). Его размеры и геометрия таковы, что летательный аппарат становится, по сути, крылатым двигателем. У гиперзвукового прямоточного ВРД есть один недостаток: его самого предварительно надо разгонять до некоторой скорости. Зато дальше, вплоть до первой космической скорости у него нет конкурентов среди воздушно-реактивных двигателей. Его тяга равна разности имиульсов выбрасываемого и входящего вещества. Протонные прямоточные Принцип действия ГПВРД можно распространить и на межзвездную среду. Только роль ускоряемых частиц будут играть не атомы воздуха, а ядра водорода — протоны. Для этого газ придется предварительно ионизировать, затрачивая некоторую энергию, запасенную на борту летательного аппарата. Проект корабля с такой тяговой системой показан на рисунке 2. Перед нами чечевицеобразный диск, обвитый по наружной кромке сверхпроводящим кольцом. Охлаждать кольцо можно за счет испарения с его поверхности жидкого гелия. В передней части нашей «летающей тарелки» — коротковолновые излучатели — ионизаторы межзвездного газа. Ток сверхпроводящего кольца создает магнитное поле, фокусирующее заряженные частицы. Они засасываются в двигатель, состоящий из сжимающего диффузора и ускорителя протонов. Разогнанные до большой скорости частицы выбрасываются из задней части диска и создают тягу. Стало быть, энергетика корабля опирается и на внешние, и на бортовые источники вещества. Однако количество гелия на охлаждение токового кольца и на работу ионизатора во много раз меньше массы ионизируемого газа, а он-то и выполняет роль рабочего тела тяговой системы. Ускорять частицы можно и без диффузора — непосредственно электростатическим и магнитным полями, взаимодействующими между собой. В этом случае токовое кольцо следует установить в плоскости, перпендикулярной линии полета (рис. 3). В той же плоскости линейный ускоритель создает электронное облако, а кольцо и весь корабль приобретают противоположный, положительный заряд. Под действием магнитного и электростатического полей набегающий межзвездный газ частично ионизируется, протоны фокусируются магнитным полем и ускоряются при проходе отрицательно заряженного электронного облака. Система довольно необычная: разгон частиц рабочего тела происходит не внутри, а снаружи космического аппарата. Интересно проследить, каким путем тяга передается на корабль. Ускоренные частицы реактивно воздействуют на электронное облако, а от него через удерживающее его магнитное поле тяга передается токовому кольцу, жестко связанному с кораблем. Надо полагать, токовое кольцо будет достаточно солидной конструкцией, а не просто проводником. Для разгона корабля может пригодиться не только газовая, но и пылевая среда. При этом попутно нп. >u<t с. rtbet^-**- 1ЦИПП t-pt/nuTH+oe nvjLe о 8 |
