Полет на Марс за 39 дней - ионный двигатель дарит надежду

В то время как NASA пытается ещё раз отправить астронавтов на Луну, сами побывавшие там 40 лет назад герои говорят, что на Луне нет ничего интересного. По их словам, действительно интересная цель - это Марс. Но критики возражают, что полет на Марс может оказаться невыносимо сложным. Шесть месяцев в открытом космосе только в одну сторону - можно ли перенести такое без ущерба для здоровья? Неизвестно. Однако, выход есть. Сейчас учёные начали тестировать новый ионный двигатель, который способен сократить время путешествия всего до 39 дней. Примерно столько же времени корабли с европейскими поселенцами добирались до Америки столетие назад.

Ионный двигатель хорошо известен из научно-фантастических романов. Принцип его работы заключается в ионизации газа и его разгоне электростатическим полем. Ионы дают гораздо меньшую тягу, чем химическое топливо, так что такой двигатель не сможет придать ракете даже первую космическую скорость. Но если запустить его в космосе, то он может работать буквально годами напролёт, разгоняя корабль до невиданных скоростей.

В некоторых космических миссиях уже применялись такие двигатели, в том числе на японском космическом аппарате «Хаябуса» (2005 год, полёт к астероиду Итокава), а также на аппарате «Даун», который стартовал в сентябре 2007 года к астероидам Веста и Церера.

Но новая модель двигателя под названием VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) будет в сотни раз мощнее прежних ионных двигателей за счёт использования в процессе разгона ионов аргона не стандартных металлических решёток, а радиочастотного генератора, который не вступает с газом в физический контакт, как решётки.

Двигатель разработан компанией Ad Astra Rocket, которую основал в 2005 году специалист по физике плазмы и бывшим астронавт Франклин Чанг-Диаз. Две недели назад в штаб-квартире Ad Astra Rocket состоялось первое успешное тестирование нового двигателя (см. видео).

Создание плазмы происходит в первой ступени ионного двигатели. Во второй ступени с помощью мощного электромагнитного поля ионы разогреваются до температуры в миллионы градусов, как в центре Солнца. Ионы вылетают из сопла и толкают ракету в противоположном направлении.

Сейчас начались испытания второй ступени двигателя VASIMR. Уже есть договорённость с NASA об установке нового двигателя на Международной космической станции в 2012 или 2013 году.

В облегчённом варианте ионный двигатель VASIMR может работать исключительно на солнечной энергии. Этого достаточно, чтобы доставлять грузы с одной орбиты на другую или к Луне. Но чтобы добраться до Марса, нужен источник энергии посерьёзнее - в 1000 раз больше, чем способны дать солнечные батареи. Судя по всему, такому двигателю необходим будет портативный ядерный реактор. Подобные технологии разрабатывались ещё в СССР в 60-е гг, хотя никогда не испытывались в космосе. Видимо, сейчас пришло их время.

О возможности добраться до Марса за 39 дней на ионном двигателе с ядерным реактором недавно рассуждал новый директор NASA. Он сказал, что космическое агентство выделило небольшие стипендии на исследования в этой области, и он надеется на сотрудничество с частным бизнесом, например, с той же Ad Astra Rocket.

via Habr