Техника - молодёжи 1973-11, страница 11

решается проблема защиты от встречных микрометеоритов. Идею впервые высказал Ф. Цандер. Возможная схема корабля показана на рисунке 4. Проводящие твердые частицы ускоряются бегущим магнитным полем, а непроводящие предварительно заряжаются статическим электричеством — например, за счет облучения электронами. Бортовые запасы энергии необходимы и тут. Но, меняя конструкцию тяговой системы, ее можно полностью перевести на «подножный корм».

Электростатический ее вариант требует, чтобы всему корпусу корабля был сообщен определенный заряд. Только он должен быть очень большим, поскольку все известные природные космические тела — Земля, Луна и. другие — заряжены слабо. Возможные средства для решения задачи — электрические генераторы, бортовые протонные и электронные ускорители.

А для создания собственных магнитных полей тяговые системы следует оснащать сверхпроводниковыми контурами или мощными генераторами электротока. Идея взаимодействия магнитного поля корабля с межпланетной плазмой ныне оценивается как наиболее реальная.

Фотонная тяга

По-видимому, дальние космические полеты вряд ли осуществимы без фотонного двигателя: межзвездные расстояния огромны, для их преодоления надо лететь со скоростью, максимально приближающейся к скорости света. А чтобы достичь субсветовых скоростей, необходимо реализовать стопроцентное превращение бортовой массы в энергию в соответ ствии с формулой Е = тс².

Создание фотонного двигателя обычно связывают с процессом аннигиляции материи и антиматерии, например взаимодействием элект-рон-позитронной пары, дающим кванты электромагнитного излучения (фотоны). Проблема производства и хранения антивещества сегодня еще не решена. Однако уже сейчас некоторые авторы описывают принципы решения столь трудной задачи.

Другая трудность состоит в получении направленного и сфокусированного излучения. Для этого надо располагать зеркалом, способным, не испаряясь, отражать мощные потоки фотонов. Трудно сказать, удастся ли добиться успеха с помощью жесткого металлического отражателя (рис. 5).

А не попытаться ли сделать зеркало газообразным? Именно к такой идее пришел американский ученый Р. Бассард. Выбирая схему двигателя, он к тому же воспользовался преимуществами прямоточного принципа (рис. 6).

Роль зеркала играет дискообразное электронное облако, удерживаемое магнитным и электростатическим полями. Плотность электронов в облаке должна быть порядка 10⁹ в 1 куб. см, то есть гораздо выше, чем в металлическом проводнике. Площадь зеркала 10 тыс. кв. км — по космическим масштабам не так уж много. В реакцию аннигиляции вовлекаются частицы межзвездной среды, уплотненные фокусирующим магнитным полем. Антивещество хранится в бортовых аккумуляторах. Аннигиляция проходит через несколько стадий и в конечном счете ведет к рождению гамма-квантов. Отражаясь от электронного зеркала, они создают тягу.

Постройка фотонного двигателя позволит отправить экспедиции в бездонные глубины космоса на по

иски братьев по разуму. Полет с возвращением к Земле можно провести в 4 или 6 этапов (рис. 7). Четырехэтапный полет займет меньше времени, но приведет к большему расходу антивещества. Зато в этом случае не будет периодов невесомости, что создаст более комфортабельные условия для экипажа.

Быть может, со временем люди постигнут сущность гравитации и научатся ею управлять. Или откроют новые закономерности вселенной, которые в каких-то случаях снимут ограничения, налагаемые теорией относительности. Тогда космические корабли прорвутся сквозь световой барьер в безбрежный океан пространства — времени, как некогда отправлялись Колумбовы каравеллы на поиски неведомых земель.

На рисунках:

Рис. 3. Еще одна межзвездная каравелла. Разгон частиц происходит не внутри, а вне летательного аппарата. Тяга передается на него через элентронное обла-ио и магнитное поле, ноторые связаны с кораблем.

Рис. 4. Схема аппарата с ионизирующим лучом. Тяга создается ускорением частиц в магнитном поле. Попутно решается проблема защиты от встречных минроме-теоритов.

Рис. 5. Космический корабль с фотонной тягой. Диаметр отражающего металличесного зеркала может достигать 250 м.

Рис. 6. Согласно идее Р. Бас-сарда фотонную тягу можно получить и по прямоточной схеме; отражающее зеркало формируется из электронов.

Рис. 7. Режимы полета от солнечной системы и окрестностям другой звезды и обратно: А — четырехэтапный полет, В — шес-тиэтапный полет.

Рис. Р. Мусихиной

-i*

Ll- с —J J L_ Ku>p-caw/e^aiL « л^Л-J —• |--(j-+—*

w , -- \--1 -#

0 pfp^HC ^ геи^л.^

9