Я тут лежа на диване , придумал токую теорию. В воздухе есть как в другом веществе и теле атомы . а теперь представьте, создать токую установку которая будет издавать звук определенной частоты и импульсов . который будет воздействовать на атомы и отталкивается от них с необычайно высокой скоростью
Ну чего тут непонятно . вот к примеру водородно-кислородный двигатель выделяет огромное количество энергии виде тепла что дает движению корабля. если взять вакуум с космоса и рассмотреть его на атомном уровне то мы увидим атомное строение розных тел—например космической пыли и так далее. В космосе есть разные те же микробы , организмы которые как то там передвигаются я думаю что они передвигаются засечет звука . представите вас уменьшить до атомного строения и вы перепрыгиваете с протона или электрона и так далее .
Я тут читал доклад одного ученого с его слов я вам передаю если из одного атома извлечь энергию то ее можно сравнить с энергией 10-ти атомных бомб . А это моя версия-- а теперь представьте использовать эту энергию не для атомной бомбы а для создания атомного двигателя в котором для удержания и выделения с атома атомной энергии с помощью звука . Я думаю за этим будущие меж галактических путешествий.
Я за космический лазерный парус . Действие лазерного луча я видела и его скорость. Все микросхемы для космических аппаратов , производятся -лазерным лучем . Так что , двигатель тоже малость представляю , а вот" гипер-супер", это если пофантазировать , но наверно , тоже класс.
Добавлено (15.04.2011, 11:57) --------------------------------------------- дима, Вот кстати , звук , лазера!!!-это что то ?
Вот для создания атомной бомбы надо очищенный уран который при взрыве порождает (анти атомы) что приводит к хаосу. а я думаю что надо расщеплять атомы с помощью звука что недолжно порождать анти атомы и создать чистую энергию. Но это только в теории. В космосе надо не прекращающий поток энергии для меж галактических путешествий. А фантастика сжатия пространства между точкой А ----- и --------В хотя используя листик с тетрадки это можно показать .
дима, я примерно знаю как работает плазменный двигатель , это уже возможно сейчас , в действие ввести , но для этого надо ,агрегат для выработки электроэнергии, а он не маленьких размеров , а расщеплять с помощью , звука?Это , что , создавать , дисонанс , под действием ионизирующих лучей?
Расщепление атома Часто говорят, что существуют два вида наук – большие науки и малые. Расщепление атома – большая наука. Она располагает гигантскими экспериментальными установками, колоссальными бюджетами и получает львиную долю Нобелевских премий. Зачем физикам понадобилось расщеплять атом? Простой ответ – чтобы понять, как устроен атом, – содержит лишь долю истины, но есть и более общая причина. Говорить буквально о расщеплении атома не вполне правильно. В действительности речь идет о столкновении частиц высокой энергии. При столкновении субатомных частиц, движущихся с большими скоростями, происходит рождение нового мира взаимодействий и полей. Несущие огромную анергию осколки материи, разлетающиеся после столкновений, таят в себе секреты природы, которые от “сотворения мира” оставались погребенными в недрах атома. Установки, на которых осуществляется столкновение частиц высоких энергий, – ускорители частиц – поражают своими размерами и стоимостью. Они достигают нескольких километров в поперечнике, и по сравнению с ними даже лаборатории, в которых изучаются столкновения частиц, кажутся крошечными. В других областях научных исследований оборудование размещается в лаборатории, в физике высоких энергий лаборатории пристраиваются к ускорителю. Недавно Европейский центр ядерных исследований (ЦЕРН), расположенный недалеко от Женевы, выделил несколько сотен миллионов долларов на строительство кольцевого ускорителя. Длина окружности сооружаемого для этой цели туннеля достигает 27 км. Ускоритель, получивший название ЛЭП (LEP, Large Electron Positron ring–большое электрон– позитронное кольцо), предназначен для ускорения электронов и их античастиц (позитронов) до скоростей, всего лишь “на волосок” отличающихся от скорости света. Чтобы иметь представление о масштабах энергии, вообразим, что вместо электронов до таких скоростей разгоняется монетка достоинством в один пенни. В конце цикла ускорения она обладала бы энергией, достаточной для производства электроэнергии на сумму 1000 млн. долл.! Неудивительно, что подобные эксперименты принято относить к физике “высоких энергий”. Двигаясь внутри кольца навстречу друг другу, пучки электронов и позитронов испытывают лобовые столкновения, при которых электроны и позитроны аннигилируют, высвобождая энергию, достаточную для рождения десятков других частиц. Что это за частицы? Некоторые из них – те самые “кирпичики”, из которых построены мы с вами: протоны и нейтроны, составляющие атомные ядра, и обращающиеся вокруг ядер электроны. Другие частицы обычно в окружающем нас веществе не встречаются: их век чрезвычайно короток, и по истечении его они распадаются на обычные частицы. Число разновидностей таких нестабильных короткоживущих частиц поразительно: их известно уже несколько сотен. Подобно звездам, нестабильные частицы слишком многочисленны, чтобы их различать “по именам”. Многие из них обозначены только греческими буквами, а некоторые – просто числами. Важно иметь в виду, что все эти многочисленные и разнообразные нестабильные частицы отнюдь не являются в прямом смысле составными частями протонов, нейтронов или электронов. Сталкиваясь, электроны и позитроны высоких энергий вовсе не разлетаются на множество субатомных осколков. Даже при столкновениях протонов высоких энергий, заведомо состоящих из других объектов (кварков), они, как правило, не расщепляются на составные части в обычном смысле. То, что происходит при таких столкновениях, лучше рассматривать как непосредственное рождение новых частиц из энергии столкновения. Лет двадцать назад физики были совершенно сбиты с толку многочисленностью и разнообразием новых субатомных частиц, которым, казалось, не будет конца. Невозможно было понять, для чего столько частиц. Может быть, элементарные частицы подобны обитателям зоопарка с их неявно выраженной принадлежностью к семействам, но без какой либо четкой систематики. Или, возможно, как полагали некоторые оптимисты, элементарные частицы таят в себе ключ к Вселенной? Что такое наблюдаемые физиками частицы: малозначительные и случайные осколки материи или возникающие на наших глазах очертания смутно ощущаемого порядка, указывающего на существование богатой и сложной структуры субъядерного мира? Ныне в существовании такой структуры нет никаких сомнений. Микромиру присущ глубокий и рациональный порядок, и мы начинаем понимать, каково значение всех этих частиц. Первый шаг к пониманию микромира был сделан в результате систематизации всех известных частиц, подобно тому как в XVIII в. биологи составляли подробнейшие каталоги видов растений и животных. К числу наиболее важных характеристик субатомных частиц относятся масса, электрический заряд и спин. Поскольку масса и вес связаны между собой, частицы с большой массой часто называют “тяжелыми”. Соотношение Эйнштейна Е =mc^2 указывает, что масса частицы зависит от ее энергии и, следовательно, от скорости. Движущаяся частица тяжелее покоящейся. Когда говорят о массе частицы, имеют в виду ее массу покоя, поскольку эта масса не зависит от состояния движения. Частица, имеющая нулевую массу покоя, движется со скоростью света. Наиболее очевидный пример частицы с нулевой массой покоя – фотон. Считается, что электрон – самая легкая из частиц с ненулевой массой покоя. Протон и нейтрон почти в 2000 раз тяжелее, тогда как масса самой тяжелой частицы, которую удалось создать в лаборатории (Z частицы), примерно в 200 000 раз больше массы электрона. Электрический заряд частиц меняется в довольно узком диапазоне, но, как мы отмечали, всегда кратен фундаментальной единице заряда. Некоторые частицы, например фотон и нейтрино, не имеют электрического заряда. Если заряд положительно заряженного протона принять за +1, то заряд электрона равен 1. В гл. 2 мы ввели еще одну характеристику частиц – спин. Он также всегда принимает значения, кратные некоторой фундаментальной единице, которая по историческим причинам выбрана равной 1/2. Так, протон, нейтрон и электрон имеют спин 1/2, а спин фотона равен 1. Известны также частицы со спином 0, 3/2 и 2. Фундаментальных частиц со спином больше 2 не обнаружено, и теоретики полагают, что частиц с такими спинами не существует. Спин частицы – важная характеристика, и в зависимости от его величины все частицы разделяются на два класса. Частицы со спинами 0, 1 и 2 называются “бозонами” – в честь индийского физика Чатьендраната Бозе, а частицы с полуцелым спином (т.е. со спином 1/2 или 3/2 –“фермионами” в честь Энрико Ферми. Принадлежность к одному из этих двух классов является, вероятно, наиболее важной в перечне характеристик частицы. Другая важная характеристика частицы – ее время жизни. До недавнего времени считалось, что электроны, протоны, фотоны и нейтрино абсолютно стабильны, т.е. имеют бесконечно большое время жизни. Нейтрон остается стабильным, пока он “заперт" в ядре, но свободный нейтрон распадается примерно за 15 мин. Все остальные известные частицы в высшей степени нестабильны, их времена жизни колеблются в пределах от нескольких микросекунд до 10 23 с. Такие интервалы времени кажутся непостижимо малыми, однако не следует забывать, что частица, летящая со скоростью, близкой к скорости света (а большинство частиц, рождающихся на ускорителях, движутся именно с такими скоростями), успевает пролететь за микросекунду расстояние в 300 м. Нестабильные частицы претерпевают распад, представляющий собой квантовый процесс, и поэтому в распаде всегда есть элемент непредсказуемости. Продолжительность жизни конкретной частицы невозможно предсказать заранее. На основе статистических соображений можно предсказать лишь среднее время жизни. Обычно говорят о периоде полураспада частицы – времени, за которое популяция тождественных частиц сокращается наполовину. Эксперимент показывает, что уменьшение численности популяции происходит по экспоненте (см. рис. 6) и период полураспада составляет 0,693 от среднего времени жизни. Физикам недостаточно знать, что та или иная частица существует – они стремятся понять, какова ее роль. Ответ на этот вопрос зависит от перечисленных выше свойств частиц, а также от характера сил, действующих на частицу извне и внутри ее. В первую очередь свойства частицы определяются ее способностью (или неспособностью) участвовать в сильном взаимодействии. Частицы, участвующие в сильном взаимодействии, образуют особый класс и называются андронами. Частицы, участвующие в слабом взаимодействии и не участвующие в сильном, называются лептонами, что означает “легкие”. Познакомимся кратко с каждым из этих семейств.
АНИГДОТ Как расщепить атом? Дайте его женщине и скажите, что его нельзя ломать!
Сообщение отредактировал дима - Воскресенье, 17.04.2011, 19:37
Думаю пока о скоростях, близких к световым можно и не мечтать. Реактивный двигатель на жидкостном топливе сильно ограничен. До ближайшей звезды ( 4 световых года) с более-менее приличной скоростью, хотя бы 30000 км/с (и то полет 40 лет займет) масса ракеты должна быть триллионы тонн. Химические двигатели на мой взгляд достигли своего максимума. Последний аккорд таких двигателей, мне кажется будет полет человека на Марс, лет через 20. Следующий шаг - атомные двигатели многоразового использования. Видел несколько таких проэктов (описаний этих проэктов), которые наткнулись на ряд трудностей в 60е, но сейчас с развитием техники нужно вновь ими заниматься, они будут куда выгодней существующих.
Атомная энергия — это энергия, получаемая из атома. Каждый атом состоит из частичек энергии. Эта энергия объединяет все частицы атома вместе. Поэтому в атомной энергии ядро атома является источником энергии. Эта энергия выделяется при расщеплении атома. В действительности существует два способа получения энергии из атома. Первый — это реакция синтеза, другой — реакция деления. При реакции синтеза два атома сливаются вместе и образуют единый атом. При соединении атомов выделяется огромная энергия в виде тепла. Большая часть солнечной энергии получается в результате реакции синтеза, происходящей на Солнце. Это один из видов атомной энергии. Второй способ — это реакция деления, или расщепления. Расщепление происходит при делении одного атома на два. Это происходит при бомбардировке атомов частицами атомов, например нейтронами (он входит в состав атома). Не всякая бомбардировка атома приводит к его расщеплению. Большинство атомов расщепить невозможно. Но атомы урана и плутония при соответствующих условиях распадаются. Один из видов урана — уран-235 (его еще называют изотоп урана) при бомбардировке нейтронами расщепляется на две части. Ты можешь себе представить, сколько при этом выделяется энергии? Один килограмм урана-235 выделяет в миллион раз больше энергии, чем выделяется при сгорании одного килограмма угля. Небольшой кусочек урана может обеспечить работу целого океанского корабля, самолета или генератора. Как видишь, атомная энергия может служить основным источником энергии для человечества в будущем.
Цифры потрясают: Магнитно-плазменного двигателя с регулируемым удельным импульсом Скорость истечения плазмы 177.000 км/ч (49 км/с), температура в струе 1.000.000 градусов Кельвина (в данном случае, что Кельвина, что Цельсия Франклин Чанг-Диас на космической конференции NewSpace-2010, проходившей в Силиконовой долине (штат Калифорния), объявил о том, что он уже договорился с НАСА об испытаниях прототипа на МКС. К 2014 году на борту МКС пройдут испытания Магнитно-плазменного двигателя с регулируемым удельным импульсом – VASIMR – компании Ad Astra Rocket. Двигатель столь эффективен, что только применение его на борту самой станции для подъема орбиты может привести к ежегодной экономии в $200 миллионов (Плакат Ad Astra Rocket, NYT, БНБ)
Штаб квартира компании Ad Astra Rocket не привлекает особого внимания, по крайней мере, пока вы не попадете внутрь. Внутри неприметливого склада, расположенного в пригороде Хьюстона за придорожным торговым центром, команда элитных инженеров и инициативных физиков занята разработкой высокотехнологичных плазменных ракетных двигателей, которые принесут человечество к звездам. Основанная в 2005 году компания осуществляет большую часть своей работы в нескольких минутах езды от Космического центра имени Джонсона – базы центра управления полетами.
Основной проект компании – Магнитно-плазменный двигатель с регулируемым удельным импульсом [VASIMR, Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket] – высокоэффективный космический двигатель, работающий на электричестве и аргоне вместо традиционных твердых или жидких компонентов ракетного топлива.
Франклин Чанг-Диас [Franklin Chang-Diaz], главный конструктор проекта, ученый и астронавт, заявляет, что двигатель VASIMR – это наиболее готовая к полету электрическая силовая установка высокой мощности в мире. «То, что мы разрабатываем – это следующая ступень эволюции. Я всегда считал, что химический подход к космическим сообщениям не в состоянии отправить нас по-настоящему очень далеко», - заявил ученый.
Открываются потрясающие перспективы, вопрос за источниками энергии или супер аккумуляторами Пентагон и компания Боинг разрабатывают следующее поколение солнечных батарей с целью достижения отношения веса к мощности в 7 килограмм на Киловатт
Открываются потрясающие перспективы, вопрос за источниками энергии или супер аккумуляторами Пентагон и компания Боинг разрабатывают следующее поколение солнечных батарей с целью достижения отношения веса к мощности в 7 килограмм на Киловатт
Ну я же там наверху писала , что вопрос в энергии , пока , что кроме как электроэнергии не знают , а это надо строить по размеру на корабле аппаратуру , которая займет 1/3 части космического корабля большого масштаба ( я же писала , что примерно видела этот двигатель)
Quote (дима)
Пентагон и компания Боинг разрабатывают следующее поколение солнечных батарей с целью достижения отношения веса к мощности в 7 килограмм на Киловатт
Навряд ли что получится , они пусть к Холкину обратятся.
дима писал(а): Открываются потрясающие перспективы, вопрос за источниками энергии или супер аккумуляторами Пентагон и компания Боинг разрабатывают следующее поколение солнечных батарей с целью достижения отношения веса к мощности в 7 килограмм на Киловатт
Ну я же там наверху писала , что вопрос в энергии , пока , что кроме как электроэнергии не знают , а это надо строить по размеру на корабле аппаратуру , которая займет 1/3 части космического корабля большого масштаба ( я же писала , что примерно видела этот двигатель) дима писал(а):
Пентагон и компания Боинг разрабатывают следующее поколение солнечных батарей с целью достижения отношения веса к мощности в 7 килограмм на Киловатт
Навряд ли что получится , они пусть к Холкину обратятся.
Сообщение отредактировал дима - Понедельник, 18.04.2011, 02:00
дима, я не совсем понял принцип работы. Откуда там газ будет? Аргон с собой брать нужно и сколько его потребуется? И как с такой температурой справляться будут? Распиши поподробней И почему Франклин Чанг-Диас договорился с НАСА? МКС их владение что ли? И до 2015 года, единственными средствами доставки людей и грузов на МКС будут корабли РОСКОСМОСа.
Всем привет! Я тут совсем недавно, но меня заинтересовала данная тема. Судя по опросу, самый популярный двигатель среди форумчан это гипер пространственный! Но почему то обсуждений на эту тему меньше всего. Ведь еще Энштейн, в своей общей теории относительности допускал, что возможно перемещение со скоростью выше световой. Но в этом случае должно искривляться пространство вокруг корабля. Сам корабль может вообще не двигаться. Вообще интерес к данной теме проснулся после того, как я нашел вот эту статью:
Советую так же посмотреть и оригинальную статью (она правда на английском). Сам факт, что данная гипотеза выдвинута физиками, уже заставляет задуматься...
Причина редактирования: пункт 3.5 правил форума
Сообщение отредактировал Alfa_Star - Понедельник, 18.04.2011, 16:32
Ракетные двигатели на химическом топливе требуют, чтобы космический корабль нес все компоненты топлива, требуемые для миссии. Двигатель VASIMR использует в качестве топлива небольшое количество газа аргон – одного из самых стабильных элементов в периодической таблице. Но одной из главных новшеств конструкции VASIMR является степень использования им электрической энергии – возобновляемого ресурса в условиях космоса.
«Для того, чтобы отправиться за пределы Луны к Марсу и далее, мы нуждаемся в совершенно новой транспортной технологии», - говорит Чанг-Диас. «Мы рассматриваем VASIMR, как «рабочую лошадку» в [новой] инфраструктуре транспортировки».
Плазменные ракетные двигатели могли бы сократить время перелета для миссий по Солнечной системе. Одна из отстаиваемых Чанг-Диасом концепций включает 39 – дневную миссию к Марсу, но это предполагает скачок в области космических ядерных энергоустановок.
Частная собственность
Первоначально финансируемый НАСА проект VASIMR прошел путь от чертежной доски до реального воплощения после того, как в 2005 году были переданы в частную собственность соответствующие исследования по плазменным двигателям. В лабораториях компании Ad Astra Rocket в Хьюстоне и Коста-Рике конструкторы продвинули двигатель VASIMR ближе к полету [летному изделию].
«За пять лет мы сделали ряд довольно больших скачков с точки зрения допустимой мощности и эффективности источника плазмы», - заявил Тим Гловер [Tim Glover, директор по развитию компании Ad Astra Rocket].
НАСА измеряет степень готовности разрабатываемых технологий по шкале от 1 до 10. «Когда технология готова к полету, то это 6 - ой уровень. Уровень 7 означает реализацию технологии в уже летающем изделии», - рассказывает Чанг-Диас, работающий над технологией плазменных двигателей с 1970-х. VASIMR уже на 6 – ом уровне.
«Я всегда полагал, что есть способ использовать высокотемпературную плазму и разработать ракетные двигатели, с которыми будет возможно перемещаться значительно быстрее, чем с существующими сегодня двигателями», - поясняет Чанг-Диас.
Ученому пришлось отвлечься от тематики плазменных двигателей, когда в 1980 он был отобран в отряд астронавтов НАСА. Сейчас ему 60 лет и он один из двух астронавтов, участвовавших в 7 - ми космических миссиях. В промежутке между подготовкой к миссиям шаттла Чанг-Диас проводил исследования плазмы сначала в Массачусетском Технологическом Институте [MIT], затем в Космического центра имени Джонсона [НАСА]. Но в 2005 году НАСА решает отменить исследования перспективных двигательных установок для оплаты программы «Созвездие» по возвращению людей на Луну, вытолкнув данную работу в частный сектор.
«Перед лицом такой зловещей перспективы для нашего проекта я предложи НАСА, чтобы мы его приватизировали», - говорит Чанг-Диас. «К моему изумлению, они согласились, что это хорошая идея. Так, по соглашению о приватизации с НАСА, лаборатория, которую я возглавлял, была преобразована в частное юридическое лицо» и была рождена Ad Astra Rocket Со.
Чанг-Диас привлек инвестиции из США, Европы и его родной Коста-Рики на общую сумму в несколько десятков миллионов долларов, что, по его словам, в десять раз больше, чем сумма, потраченная НАСА за все время проекта. В настоящее время компания насчитывает 40 сотрудников в Хьюстоне и Коста-Рики. С момента приватизации лаборатории приток финансов ускорил разработку двигателя VASIMR от 2 – го до 6 –го уровня готовности.
«Это заняло лишь 5 лет, а за предыдущие 25 лет мы поднялись только с 0 до 2», - поясняет Чанг-Диас. «За эти пять лет мы достигли значительного прогресса. Вот, что происходит, когда у вас есть деньги».
Предложение администрации Обамы отменить программу «Созвездие» и переориентировать НАСА на развитие новых технологий для исследования Солнечной системы поместило VASIMR в центр внимания.
«Президент Обама решил, что НАСА должно вернуться к своим корням и продолжить финансирование проектов перспективных технологий», - говорит Чанг-Диас. «Мы почти вернулись к исходной точке, где НАСА снова проявляет интерес [к VASIMR]».
Теплая дружба Чанг-Диаса и главы НАСА Чарльза Болдена [Charles Bolden] тоже не помешает, заявил Гловер. Чанг-Диас и Болден в двух миссиях вместе летали в космос и остаются близкими друзьями сегодня.
«Чарли и я – очень хорошие друзья», - рассказывает Чанг-Диас. «Я думаю, что у него правильный подход, он объединяет людей. Вместе с тем, он обладает высокими личностными качествами и высоким уровнем технических знаний».
Болден ссылается на VASIMR как на пример новый технологий, к которым должно стремиться НАСА.
«Позволить кому-то, как доктор Франклин Чанг-Диас, или кому-то другому, занимающемуся исследованиями в области ионных двигателей помочь нам разработать межпланетный двигатель, который изменит правила игры и позволит сократить в два раза время путешествия к Марсу – вот что поможет», - заявил Болден на пресс-конференции ранее в этом году.
Представители компании Ad Astra Rocket заявили, что они приветствуют интерес НАСА к их проекту, но настаивают на продолжении разработки двигателя в частном секторе.
«Я не хочу, чтобы НАСА играло критически важную роль [в проекте], потому что никогда не знаешь, что произойдет с НАСА», - объясняет Чанг-Диас. «Я не считаю это надежным в данный момент».
VASIMR
В настоящее время Ad Astra Rocket проводит испытания наземной двухступенчатой версии двигателя VASIMR внутри вакуумной камеры в Хьюстоне. 200 – киловаттный двигатель VX-200 совсем не походит на обычный ракетный двигатель, например, в силовой установке отсутствует камера сгорания.
Компания провела успешные испытания наземного двигателя в 200 - киловаттном исполнении в конце 2009 года, но заданные уровни мощности были достигнуты только на короткие интервалы времени в доли секунды. Инженеры планируют продолжить испытания VX-200, чтобы достигнуть более длительной работы двигателя на заданной мощности.
Наземные испытания в данное время основываются на использовании низкотемпературных сверхпроводящих катушек, но более серьезная демонстрация в космосе будет использовать более долговечные материалы, способных работать при намного более высоких температурах в течение более длительных интервалов работы двигателя.
«Высокотемпературная сверхпроводящая лента – многообещающая для нас технология», - поясняет Гловер.
Плазма внутри двигателя VASIMR удерживается мощными катушками сверхпроводящего магнита – ключевого технологического прорыва, опоясывающего весь двигатель, ускоряя перегретую плазму для создания тяги.
Аргон, топливо двигателя, сперва проходит через узел первой ступени, где происходит ионизация газа, электроны удаляются из атома. Первая ступень нагревает газ до 10000 K, рассказывает Джаред Сквайр [Jared Squire, директор по науке Ad Astra Rocket]
«Это подобно тому, что вы делаете в паровой машине, когда вы сначала кипятите воду, чтобы получить пар», - поясняет Сквайр.
На второй ступени двигателя VASIMR прикладывается больше электромагнитной энергии к плазме посредством ионно-циклотронного нагрева. Плазма истекает из сопла двигателя со скоростью более 177000 км/ч. Согласно Сквайру, температура в выхлопной струе может достигать 106 K.
Испытания в космосе
Руководители компании планируют определить проблемные моменты технологии до запуска летного образца двигателя на Международную космическую станцию [МКС] в 2014 для орбитальной демонстрационной программы. Гловер сообщил, что в испытаниях на станции будут использована связка из двух двигателей по 100 киловатт каждый.
4,5 – тонная связка двигателей будет доставлена на МКС одним из коммерческих грузовых кораблей, который разрабатывают SpaceX и Orbital Sciences.
VASIMR получил возможность летных испытаний на МКС благодаря Соглашению о космической деятельности, подписанному с НАСА в 2008 году. Не предусматривающий обмен фондами контракт обязывает Ad Astra Rocket и НАСА пройти через пять ключевых точек до испытательного полета. Стороны уже закончили соглашение об интеграции полезной нагрузки, следующим шагом станет предварительная экспертиза проекта двигателя VASIMR в 2011 году. Ad Astra Rocket рассчитывает, что после выполнения демонстрационных задач VASIMR может быть использован для регулярных подъемов орбиты станции.
«Если эксплуатация МКС действительно продляется до 2020 года, то международные партнеры могут сойтись во мнении, что хотели бы использовать электроракетный двигатель для подъема орбиты», - говорит Гловер. «Тогда, вероятно, придется подождать пока действующие соглашения о подъеме орбиты с Россией и Европой подойдут к концу, а потом можно будет заявить, что компания Ad Astra Rocket уже продемонстрировала эту систему на МКС. Рассмотрим сколько денег можно сэкономить, используя эту систему для подъема орбиты?»
Гловер заявил, что подобный шаг позволит программе станции ежегодно экономить $200 миллионов и 7 тонн топлива. Эти деньги и масса [в грузовом потоке] могут быть перенаправлены на нужды научных экспериментов на борту комплекса.
К астероидам, Марсу и далее
Ad Astra Rocket устремила свой взор за пределы земной орбиты. Компания полагает, что VASIMR сделает реальностью полеты к Марсу и астероидам. Так случилось, что эти объекты – новая цель программы пилотируемых исследований НАСА [в обход Луны].
«Мы должны добраться до Марса быстро», - рассказывает Чанг-Диас. «Перелет к Марсу не может длиться шесть, семь или восемь месяцев, иначе все равно, что лезть на рожон».
Согласно Чанг-Диасу, даже если химические двигатели доставят людей на Марс, то программа будет нерациональной из-за большой длительности перелета и высокой стоимости. Разрабатываемые его компанией двигатели по определению являются высокомощными и конструкцию можно масштабировать до десятков мегаватт. Двигатели мегаваттного класса потребуются для существенного расширения присутствия в Солнечной системе. Разрабатываемый в настоящее время 200 – киловаттный двигатель найдет применение на земной орбите или [далее] в многодвигательных сборках.
Но возможен ли в реальности 39 – дневный пилотируемый полет к Марсу? Ad Astra Rocket заявляет – да, возможен, но с оговорками. Это потребует значительного прогресса в области ядерных энергоустановок, а точка отправления такого корабля должна будет располагаться где-то высоко на земной орбите [у выхода из гравитационного колодца].
«С точки зрения мощности корабль для 39 – дневного перелета к Марсу не сильно отличается от аэробуса 747», - рассказывает Чанг-Диас. «Когда люди слышат, что мы хотим использовать 200 – мегаваттный корабль для полета на Марс, они съеживаются и начинают спрашивать, как вы собираетесь получить такую мощность?».
Существующие технологии производства электроэнергии в космосе не в состоянии генерировать требуемую мощность для питания нескольких плазменных двигателей мегаваттного класса в течение многих недель.
«Это требует действительно легких источников питания, чтобы на 1 килограмм приходился 1 киловатт, но это выполнимо», - заявил Гловер.
Источник питания
Согласно Гловер, главным показателем эффективности плазменных двигателей [речь обо всей двигательной установке, включая генератор] – это отношение веса к мощности, число килограмм необходимых для генерации киловатта электроэнергии. Панели солнечных батарей имеют массу около 20 килограмм на каждый генерируемый им киловатт. Лучшие ядерные реакторы, сконструированные для космических полетов, имеют удельную массу в 45 килограмм.
Пентагон и компания Боинг разрабатывают следующее поколение солнечных батарей с целью достижения отношения веса к мощности в 7 килограмм на ватт, согласно Агентству перспективного планирования научно-исследовательских работ Министерства обороны США [DARPA, Defense Advanced Research Projects Agency]. Инженеры предсказывают, что ядерные энергоустановки достигнут эффективности в несколько килограммов на один киловатт в течение двух ближайших десятилетий.
Даже если 39 – дневный перелет к Марсу – это все еще лишь далекая мечта, руководители Ad Astra Rocket уверены, что время перелета для небольших миссий может быть сокращено уже к 2020 году, в том числе благодаря неизбежному прорыву в технологии солнечных батарей.
«Технологии солнечной космической энергетики очень впечатляют и вскоре они могут быть использованы для демонстрационных полетов, но они не отправят нас очень далеко. В конечном счете, нам понадобится ядерная энергетика».
Quote (Freestyle)
дима, я не совсем понял принцип работы. Откуда там газ будет? Аргон с собой брать нужно и сколько его потребуется? И как с такой температурой справляться будут? Распиши поподробней И почему Франклин Чанг-Диас договорился с НАСА? МКС их владение что ли? И до 2015 года, единственными средствами доставки людей и грузов на МКС будут корабли РОСКОСМОСа.
Но почему то обсуждений на эту тему меньше всего. Ведь еще Энштейн, в своей общей теории относительности допускал, что возможно перемещение со скоростью выше световой. Но в этом случае должно искривляться пространство вокруг корабля. Сам корабль может вообще не двигаться. Вообще интерес к данной теме проснулся после того, как я нашел вот эту статью:
а вот другое на твой вопрос
Физики опровергли возможность теле портации в космосе
Итальянские физики опровергли возможность создания двигателя, работающего на искривлении пространства и времени, пишет Gzt.ru. Ранее такое устройство предлагали в основном фантасты, но идею «под пространственных тоннелей» поддерживали и некоторые исследователи.
Сообщение, которое сделали ученые из международного центра передовых исследований (International School for Advanced Studies) во главе со Стефаном Финацци и которое воспроизводит канал Discovery, ставит крест на смелой, но и раньше вызывавшей определенные вопросы специалистов идее.
Мысль о создании под пространственного тоннеля появилась вначале у писателей-фантастов. На страницах романов и на экранах кинотеатров космические корабли создавали перед собой светящийся портал, ныряли в него и моментально перемещались на другой конец галактики. Другим вариантом был портал стационарный – за рамкой «под пространственных ворот» была видна иная планета, и через эти ворота можно было отправляться в иные звездные системы.
Фантазии были спровоцированы, как ни странно, вполне серьезной научной идеей. В теории относительности Эйнштейна рассматривается четырехмерное пространство-время, причем оно может быть искривлено. Наглядно представить искривление пространства сложно, но зато можно подобрать аналогию: лист бумаги можно согнуть, а если вместо бумаги взять резину – то расстояние между точками можно и вовсе менять произвольным образом. Можно даже свернуть лист так, что две удаленные точки соприкоснутся, то есть между ними возникнет некий аналог «портала».
В 1990-х годах мексиканский физик Микель Алькубиерре предложил схему, которая, по его мнению, позволила бы создать устройство, позволяющее реализовать смелую идею. Для этого требовалось каким-то образом сконцентрировать достаточно энергии перед кораблем. При некоторой критической плотности это привело бы к открытию «тоннеля». В 2008 году его теории даже появились в архиве препринтов научных статей arXiv.org, однако всемирной славы физику это не принесло. Как выяснилось, неспроста.
Первое, что должно обескуражить даже людей плохо знакомых с физикой, это оценки мощности, необходимой для работы «гиперпространственного двигателя», Для корабля массой в сто тонн потребовалось бы столько энергии, сколько Солнце излучает за сотню лет. Этого бы было уже достаточно для признания проекта недееспособным, однако пока речь идет только о проблемах, которые были заявлены самим автором.
Второе обстоятельство еще более серьезно. Легко сказать «создать перед кораблем область с высокой плотностью энергии», но вот придумать как именно это сделать уже намного сложнее. Сам Алькубиерре и его последователи привлекали гипотезу о существовании дополнительных измерений, используя так называемую теорию струн.
В теории струн предполагается, что вместо точечных частиц на самом деле существуют крошечные струны. Их толщина равна нулю, а сама струна может быть намотана на некоторую поверхность, причем поверхность многомерную. Число измерений струн – не три, а заметно больше: теория струн рассматривает так называемые скрытые измерения.
Проиллюстрировать наглядно идею скрытых измерений можно на примере одномерного мира. Это кажется невозможным, но если взять муравья на проводе – то это и будет одномерным миром: муравей перемещается только назад и вперед, в одном измерении. Провод для него – одномерен (двумерна – плоскость, трехмерен – объем муравейника). Но провод можно заменить на пружинку с очень маленьким расстоянием между витками, и тогда, с одной стороны, для муравья он останется одномерен. С другой стороны пружина – трехмерный объект.
Идея теории струн состоит в том, что они намотаны на настолько малые многомерные объекты, что их попросту невозможно обнаружить существующими методами. И именно эти объекты предлагали использовать несостоявшиеся авторы «гиперпространственного двигателя», увеличивая их до размеров, сопоставимых с размерами космического корабля.
Последнее предположение физики из Италии сочли невозможным даже в принципе. Такой вывод был основан на трех аргументах: во-первых не факт, что теория струн верна, доказать или опровергнуть ее пока не удалось. Во-вторых, если она и верна, то откуда уверенность в том, что скрытые измерения можно увеличить? Наконец, в-третьих, даже если каким-то совершенно неизвестным образом и удастся это сделать, найдя попутно сопоставимый со взрывом сверхновой звезды источник энергии, полученный «двигатель» даст ряд весьма неприятных побочных эффектов. Например, создаст черную дыру. Причем, в отличие от фантастических слухов про Большой адронный коллайдер, такая дыра уже была бы способна поглотить нашу планету. – сайт «Новости космонавтики».
Рис. 1. Модифицированная торсионная теория Эйнштейна-Картана предсказывает, что вращающаяся масса равномерно искажает пространство-время («эфир»), посылая торсионные волны энергии по спирали от центра вращения. Гиперпространственная модификация Хогленда-Торана предполагает, что исходный источник этой энергии — вращающиеся гиперпространственные ворота, которые позволяют энергии входить в трехмерное пространство из более высоких измерений
вот я перевел статью. Которую предложил посмотреть Alfa_Star. кому интересно
Гиперпространственный двигатель Мигеля Алькубьерре
Обзор авторской статьи из журнала "Наука и Жизнь" 2-1995 Прислал Ralph Mirebs
Дополнительно: Оригинальная статья Мигеля Алькубьерре (заRARеный PDF - размер 186k)
Мало найдется таких научно-фантастических романов о путешествиях в Космосе, где звездолет не был бы снабжен "гиперпространственным двигателем". По вполне понятным причинам в подробности его устройства и работы авторы не входят, но беглый просмотр классики позволил установить, что двигатель каким-то образом так искривляет пространство, что далекие звезды оказываются близко и долететь до них можно за пару часов. До недавних пор считалось, что такие трюки несовместимы с фундаментальными законами физики, однако сейчас, кажется, все меняется.
В майском номере за 1994 год научного журнала "Классическая и квантовая гравитация" английский физик испанского происхождения Мигель Алькубьерре (сам, по его признанию, большой любитель фантастики) описал принцип сверхскоростного полета, сильно напоминающий выдумки фантастов. Реализовав его на практике, можно сколь угодно быстро попасть в любую точку Вселенной.
Создание двигателя Алькубьерре становится возможным благодаря некоторым тонкостям общей теории относительности Эйнштейна, Согласно Эйнштейну, пространствовремя ("сплав" трех измерений пространства с четвертым измерением - временем) является не инертным, а довольно динамичным образованием. Под влиянием концентраций энергии пространство-время может сжиматься и искривляться. Как предполагает Алькубьерре, это его свойство можно использовать для межзвездных полетов со скоростью выше скорости света. Для этого достаточно создать в пространстве-времени такое нарушение, при котором оно будет перед звездолетом сжиматься, а позади него расширяться. Такое искажение будет на самом деле толкать звездолет вперед. Он понесется вперед, как доска для серфинга несется на гребне волны.
На первый взгляд, такой вывод противоречит специальной теории относительности, по которой ничто материальное не может двигаться быстрее света. Иначе возникал бы парадокс причинности, при котором человек мог бы изменить свое прошлое. Но Алькубьерре уверен, что его двигатель не ведет к таким нарушениям. Дело в том, что свет тоже движется в пространстве-времени, и это пространство-время так же несет его вперед, как оно несет корабль. По отношению к кораблю луч света продолжает лететь со скоростью света, а корабль не ускоряется по отношению к тому участку пространства-времени, который непосредственно его окружает.
Хотя двигатель Алькубьерре, по мнению автора идеи, не приводит к нарушению принципа причинности, все же может возникнуть опасение за здоровье пилота и пассажиров корабля. Чтобы за несколько мгновений попасть к отдаленной звезде и вернуться обратно, путешественникам пришлось бы подвергнуться очень большим ускорениям, которые неминуемо размазали бы их по стенкам. Но вспомним, что в общей теории относительности ускорение относительно. Хотя для наблюдателя на Земле ускорение такого корабля будет огромным, для самих космических путешественников оно окажется нулевым! Путешественники при этом будут находиться в невесомости, как космонавты на околоземной орбите.
Наконец, Алькубьерре доказывает, что путешествующие на его космическом корабле не претерпят растяжения времени. Согласно одному из следствий специальной теории относительности Эйнштейна, время течет с разной скоростью для наблюдателей, движущихся по отношению друг к другу. Возьмем двух космонавтов, А и В, отправляющихся в туманность Андромеды - огромную галактику, удаленную примерно на два миллиона световых лет от нас, Космонавт А летит на звездолете с двигателем Алькубьерре, а космонавт В - на старомодном звездолете, который будет всю дорогу развивать ускорение, равное земному ускорению свободного падения. Мкорость В почти всю дорогу будет околосветовой. Благодаря растяжению времени космонави В переживет весь полет, состарившись на 60 лет. Но так как галактика удалена от Земли на 2 миллиона световых лет, то на Земле за это время пройдет более 4 миллионов лет! Космонавт А проделает весь путь туда и обратно за один день, позавтракав и поужинав на Земле.
Чего же не хватает для создания чудесного двигателя? Самой малости - так называемой экзотической материи. Это же, пока лишь теоретически обоснованное, но никогда не наблюдавшееся в природе вещество необходимо и для создания машины времени (см. "Наука и жизнь" № 2, 1990 г.). Экзотическая материя, в отличие от нормальной, окружающей нас и неплохо изученной физиками, обладает отрицательной плотностью энергии, Два тела из обычной материи, с энергетической плотностью одинакового знака, притягиваются одно к другому силой гравитации, Так же ведут себя и два тела из экзотической материи. А два тела из материи с разными знаками энергетической плотности будут отталкиваться одно от другого. Именно отрицательная энергетическая плотность экзотической материи и движет звездолет (возвращаясь к фантастике, вспомним, что в одном из романов межзвездные корабли используют в качестве горючего некий анамезон; не есть ли это экзотическая материя?).
На рисунке, выполненном самим Мигелем Алькубьерре, показано возмущение пространства-времени, которое будет создавать его двигатель. На гребне этого возмущения корабль движется в направлении, указанном стрелкой. Перед кораблем пространство сжимается, делая доступными самые дальние звезды, позади расширяется, унося корабль все дальше от Земли.
Но возможно ли такое - отрицательная энергетическая плотность? Возможность существования вещества с таким свойством предсказал еще в 1948 году голландский физик Хендрик Казимир. Он же рассчитал, что если отрицательная плотность энергии возможна, то две параллельные пластины из проводящего материала, помещенные в вакуум, должны чуть-чуть притягиваться друг к другу В 1958 году это явление было обнаружено в лаборатории и названо эффектом Казимира. Возможность существования экзотической материи предусматривается и в современной теории расширения Вселенной.
Правда, до того, как начинать строить гиперпространственные космические корабли, придется еще разрешить коека-кие технические трудности. Например, как наработать или найти в больших количествах эту самую экзотическую материю? Но Алькубьерре такие непринципиальные детали уже не интересуют, он предоставляет их другим физикам и инженерам, а сам занялся сейчас проблемами общей теории относительности.
Что ж, не исключено, что в будущих энциклопедиях год 1994 отметят как зарю дальнего космоплавания.
Добавлено (18.04.2011, 21:41) для паби
Я за космический лазерный парус . Действие лазерного луча я видела и его скорость. Все микросхемы для космических аппаратов , производятся -лазерным лучем . Так что , двигатель тоже малость представляю , а вот" гипер-супер", это если пофантазировать , но наверно , тоже класс.
Добавлено (15.04.2011, 11:57) --------------------------------------------- дима, Вот кстати , звук , лазера!!!-это что то ? ---------------------------------------------
лазерный луч представляет собой луч света строго определенной частоты (цвета). В обычном пучке света, например от Солнца, сочетаются лучи с различными частотами. Лазеры способны усиливать излучение определенной частоты, и в итоге на выходе получается практически "чистый" пучок света.
Ученых особенно интересуют звуковые волны с короткими длинами волн. При попытке получить луч определенной длины волны (то есть при его усилении) резонируют лучи с широким набором частот (так как необходимая ученым частота получается очень низкой). Изменяя расстояние между резонаторами, физики добивались испускания звуков различных частот
Ионизирующие излучения
Радиоактивный распад ядер приводит к образованию нескольких типов ионизирующих излучений. Такое излучение, проходя через вещества, ионизирует их атомы и молекулы, то есть превращает их в электрически заряженные частицы - ионы. Термин "ионизирующие излучения" включает не только радиоактивные излучения, но также рентгеновские лучи.
Все виды ионизирующих излучений могут быть подразделены на два типа: (1) атомное излучение:α -частицы, β-частицы (электроны и позитроны), протоны, нейтроны и т.п.; и (2) волновое излучение - γ-лучи и рентгеновские лучи.
Но я имел виду, не такой метод использования звука, для расщепления атома . А имел виду, что если это возможно, что звук сможет влиять как то на расщепления атома , то есть взрывать атом и при этом от него отталкиваться , короче что то вроде фантастики , но книга 20000 лье по водой тоже раньше было фантастикой.
вот я перевел статью кому интересно реакции синтеза для обеспечения термоядерных двигателей энергией
Теперь кому не лень читать, потом в дальнейшем будет что обсуждать.
Термоядерный ракетный двигатель Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Термоя́дерный раке́тный дви́гатель (ТЯРД) — ракетный двигатель, в котором основным источником энергии являются термоядерные реакции. В настоящее время практически работающий двигатель ещё не создан, и работы над ним представляют теоретические изыскания и эксперименты на мощных исследовательских лазерных установках. Практическое значение этого двигателя крайне велико, так как в настоящее время именно в этом двигателе могут быть достигнуты предельные параметры удельного импульса и тяги на единицу веса.
История работ по ЛТС
История термоядерного ракетного двигателя берёт своё начало с середины XX столетия, с того времени когда человечество овладело управляемой ядерной реакцией деления и получило возможность выделять термоядерную энергию в ходе мощных взрывов с использованием атомной бомбы в качестве источника тепла. Кроме того в тот период времени были открыты способы генерации лазерного излучения и было установленно что при фокусировке лазерного луча в его фокусе температуры достигают уровня необходимого для инициирования термоядерных реакций (миллионы К). В ходе исследований было установленно что для наиболее приемлемого к использованию в ЛТЯРД способа контролируемого проведения термоядерных реакций, пригоден лазерный термоядерный синтез (ЛТС). В США и СССР со второй половины 50-х годов и по сегодняшний день в связи с перспективностью ЛТС идёт создание всё более мощных лазерных комплексов, и изучение термоядерных реакций в фокусе лазерного сжатия и нагрева специальных топливных мишеней содержащих смесь дейтерия с тритием. Помимо лазерного сжатия, также проводились и проводятся эксперименты по сжатию и нагреву термоядерных мишеней с помощью сфокусированных электронных и ионных пучков. Последние более выгодны для нагрева вещества до термоядерных температур ввиду более высокого КПД преобразования энергии, но имеют крупный недостаток — большую расходимость и рассеяние энергии в плазме. Именно лазерный нагрев считается поэтому наиболее приемлимым для создания практически работающих реакторов и двигателей на основе инерциального синтеза.
Работы в СССР:
В 1968 году в СССР (ФИАН) была создана первая мощная лазерная установка для экспериментов по сжатию дейтерида лития (П. Г. Крюков, С. Д. Захаров, Ю. В. Сенатский), а в 1971 году в ФИАНе была создана ещё более мощная установка для сферического лазерного облучения топливных мишеней «Кальмар». В 1980 году в ФИАНе была запущена самая мощная в мире установка для сферического лазерно сжатия «Дельфин» на которой была показана принципиальная практическая осуществимость ЛТС с положительным выходом. Помимо этих установок также были созданы установки для экспериментов по УЛТС: «Сокол», «Прогресс», «Мишень», «Искра», «ТИР-1», «Перун» (совместно с Чехословакией). В дальнейшем была создана крупнейшая лазерная установка в мире «Искра-5», и в настоящее время создаётся мощнейшая в мире установка «Искра-6», мощность которой достаточно велика для создания практического лазерного термоядерного реактора или двигателя для космических полётов. В этом направлении достигнуты весьма значительные успехи, и на сегодняшний день ЛТЯРД может быть создан, хотя стоимость его будет очень высока (свыше 1 млрд.долл) по оценке американских специалистов.
К середине 2006 года в г. Сарове будет запущена российская лазерная система петаваттной мощности, которая станет очередным этапом программы создания лазерной установки, способной обеспечить термоядерную вспышку.
Сейчас в мире строятся три лазерные установки, которые, могут обеспечить зажигание термоядерного топлива: в США, Франции и России (установка «Искра-6»). Время предполагаемого ввода этих лазеров – 2010 год. Как сообщил на недавнем заседании Президиума РАН академик Радий Илькаев из Российского Федерального ядерного Центра - ВНИИ экспериментальной физики, исследования, проведенные в институте, показали, что для зажигания термоядерного топлива необходима энергия импульса лазерных установок более 500 кДж при длительности 3-4 нс и длине волны менее 0.5 мкм. При этом должна быть обеспечена однородность облучения мишени с точностью не менее 2-3%. (Дело в том, что чем больше микронеоднородность облучения и шероховатость термоядерной мишени, тем большая энергия лазерного излучения требуется для зажигания термоядерного топлива, см. также «Наука и жизнь» №2, 2003). Лазерная установка «Искра-6» будет иметь энергию 600 кДж при длительности импульса 3-4 нс и длине волны 0.35 мкм, то есть, будет удовлетворять всем необходимым требованиям для реализации термоядерной реакции. Предполагают, что наряду с демонстрацией термоядерной вспышки лазерные установки типа «Искра-6» позволят проверить возможность быстрого поджига термоядерного горения в предварительно сжатой мишени с помощью дополнительного лазера с малой энергией, но ультракоротким импульсом 10–15 с. Успех этой схемы может привести к существенному снижению требований к величине энергии основного импульса. Таким дополнительным лазером с малой энергией станет лазерная система петаваттной мощности (10 15 ватт), запуск которой намечен в следующем году. Энергия ее импульса будет порядка 100 кДж при его длительности 100 фс (100×10 -15 с). При этом будет достигнута интенсивность облучения термоядерной мишени 10 18 – 10 21 Вт/см2 . По мнению ученых с созданием этой установки Россия займет одну из лидирующих в мире позиций в области создания короткоимпульсных мощных лазеров. Отметим, что термоядерные исследования дают новые знания в области астрофизики, газодинамики, электродинамики, физики твердого тела и газового разряда, а управляемый термоядерный синтез позволит разработать новые технологии, приборы и устройства.
Работы в США:
В Соединённых Штатах Америки работы по ЛТС и возможности создания ТЯРД начались практически сразу после положительных результатов экспериментов полученных на лазерных установках в Советском Союзе. В середине 60-х г.г фирма «Аэроджет-дженерал нуклеоникс» по контракту с ВВС США начала исследования под руководством доктора Джона Льюиса по осуществлению управляемой термоядерной реакции. Конечной целью этих исследований было обеспечение условий протекания самоподдерживающейся термоядерной реакции для получения энергии и ее использования в ракетных двигателях. Термоядерная реакция в этих случаях должна происходить в стационарных условиях, включая протекание ядерной реакции в «камере сгорания» термоядерного ракетного двигателя. Такой переход от внешнего цикла действия, как в случае импульсного ЯРД, к внутреннему циклу без упомянутых выше ограничений достижимого удельного импульса оказался возможен благодаря повышению температуры реакции приблизительно до 100 млн К. При такой температуре газ превращается в полностью ионизированную электропроводную плазму, которая может быть удержана магнитным полем в заданном пространстве. При значительном финансировании и поддержке правительства были созданы мощные установки: в 70-е годы «Янус», «Аргус», в дальнейшем «Шива», «Гелиос», при Рочестерском университете установка «OMEGA», и в апреле 1985 года в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса установка «NOVA». Также были созданы установки «Антарес», «Аврора» при Лос-Аламосской лаборатории которые вплотную приблизились к порогу положительного выхода энергии термоядерных реакций. В настоящее время в США строится новая мощная установка «NIF».
Работы в других странах:
Эксперименты и создания установок ЛТС проводились и проводятся в Германии «Астерикс», Японии по программе «KONGO» установки «LЕККО-VIII» и «GЕККО ХП», Франции «PHEBUS» и ряде других стран, но ощутимого успеха и оправданных практических результатов на сегодняшний день они не получили.
Основные теоретические характеристики двигателя
Использование тепловой энергии термоядерных реакций позволяет реализовать предельные возможности внутриядерной энергии в достижении максимальных характеристик ракетного двигателя по удельному импульсу и тяге. Так например при подсчёте энергии выделяющейся при образовании 1 кг гелия в ходе термоядерных реакций оказывается что она эквивалентна 60 300 тонн обычного ракетного топлива смеси керосина с кислородом, и в 7,1 раза больше чем деление 1 кг урана-235 (экв 8500 т керосино-кислородной смеси, экв 6161 тонн кислородно-водородной смеси). Скорости разлёта термоядерной плазмы достигают значения 25 000 — 30 000 км/сек, и соответственно достижимый в термоядерном двигателе удельный импульс примерно равен 2 500 000 — 3 000 000 сек.
Устройство и принцип работы ЛТЯРД
Условия практического осуществления:
Практическое осуществление такого ЛТЯРД возможно при удовлетворении трех основных требований: Получение плазмы в процессе устойчивой самоподдерживающейся ядерной реакции, при которой лишь незначительная доля энергии всей системы выделяется в виде нейтронов. Создание сверхсильного магнитного поля соответствующей конфигурации, позволяющей обеспечить условия устойчивой самоподдерживающейся реакции, и удержания плазмы в заданном ограниченном объёме камеры сгорания двигателя. Конструктивная разработка устройства с минимальными весовыми характеристиками, обеспечивающего получение и стабилизацию сверхмощного магнитного поля для удержания высокотемпературной плазмы; требование «минимальных весовых характеристик» подразумевает также и требование низких расходных мощностей на поддержание и инициирование термоядерных реакций.
Рис 2,3
Принципиальная схема Лазерного термоядерного ракетного двигателя: (1- подвод энергии к лазеру, 2- ввод облучённого лития-6 с наработанным тритием, 3- подвод энергии к холодильной станции, 4- подвод энергии, трития, дейтерия, и вспомогательных веществ к фабрике мишеней, 5- криогенная холодильная станция, 6- лазер, 7- сепаратор-отделитель трития от облучённого лития-6, 8- фабрика мишеней, 9-электромагнитная пушка для введения мишеней, 10- корпусные сверхпроводящие электромагниты, 11- волноводы лазерного излучения,12- сопловая фокусирующая электромагнитная система,13- криогенная система охлаждения электромагнитов,14- продукты реакций (поток заряженных частиц и излучения),15- отражатель нейтронов,16- вторичный охлаждающий контур,17- охлаждающе-регенерационный контур с литием-6,18- сфокусированный лазерный луч, 19- лазерное окно, 20- термоядерный микровзрыв, 21- сверхпроводящие обмотки электромагнитной системы, 22- летящие в эпицентр мишени)
Конфигурация магнитных полей в ЛТЯРД
Принцип работы двигателя:
Принцип работы ЛТЯРД достаточно прост. В центр рабочей полости двигателя, посредством электромагнитной пушки подаются сферические лазерные термоядерные мишени наполненные смесью дейтерия с тритием, и оказавшись в эпицентре полости они облучаются со всех сторон мощным импульсным лазерным излучением. При мощном сжатии мишень разогревается свыше 100—1000 млн К и в ней происходит быстрая термоядерная реакция (термоядерный микровзрыв). Продукты реакций — гелий, остатки оболочки мишени, и непрореагировавший дейтерий и тритий, рентгеновское излучение, разлетаются во все стороны, но так как в камере двигателя создано сверхсильное магнитное поле сферической конфигурации, а в сопле продольное магнитное поле, то образующийся поток сверхгорячих газов не соприкасаясь со стенками полости вытекает в наружное пространство (в космос). Таким образом в конструкции двигателя обеспечивается управление потоком газов и выбрасывание их в определённом направлении (через сопло). Для возможности регулирования тяги в конструкции двигателя предусматривается форсажная камера (на рисунке не показана) в которую вводится дополнительное количество рабочего тела (водород).
Устройство двигателя:
Лазерный термоядерный двигатель является очень сложным сооружением, выполняемым с наиболее высокой степенью точности сборки, и применением нескольких взаимозависимых систем для обеспечения работы этого двигателя. В целом он состоит из следующих основных систем: Система равномерного лазерного облучения сферических топливных мишеней с регулировкой частоты. Система подачи мишеней синхронно с лазерными импульсами и регулируемой частотой Сверхпроводящая система магнитного удержания и направления продуктов термоядерных реакций. Система регенерации трития (облучение лития-6, сепарация и концентрирование трития). Фабрика мишеней (быстрое производство сферических мишеней с термоядерной смесью). Криогенная система охлаждения. Система охлаждения корпуса и стенок двигателя и выработки электроэнергии.
Помимо основных систем обеспечивающих равномерную работу двигателя, также имеются такие системы как: Система аккумулирования электроэнергии. Система контроля (общий контроль всех взаимоувязанных систем двигателя). Система хранения и подачи компонентов топлива (баки, насосы, клапана, датчики, трубопроводы и проч). Система радиационной защиты от рентгеновского, нейтронного и гамма-излучения работающего двигателя, или наведённой радиации.
Простая термоядерная мишень используемая в ЛТЯРД представляет собой правильную полую сферу изготовляемую с высочайшей степенью точности, и состоящую из двух частей: тонкую полую сферу (баллон, оболочку) из боросиликатного стекла и топливную смесь заполняющую оболочку. Мишень может иметь и более сложную структуру (многослойную) в зависимости от планируемой скорости термоядерных реакций и их направления. В простейшем случае полая оболочка заполняется смесью дейтерия с тритием в жидком виде, или газообразном с дальнейшим намораживанием смеси на стенку оболочки. Принципиально применение мишени достаточно простое: мишень выстреливается с большой скоростью в центр камеры двигателя, где обжимается со всех сторон действием импульса лазерных лучей. При импульсном сжатии достигаются необходимые условия для нормального протекания термоядерной реакции (критерий Лоусона). Размеры мишеней могут варьироваться в зависимости от планируемого режима работы двигателя (реактора), и его расчётной мощности.
Некоторые наиболее предпочтительные реакции синтеза для обеспечения термоядерных двигателей энергией: Термоядерная реакция Энергия, Мэв Энергия, ккал/кг Плотность топл, г/см3 Эквивалент (H2+O2), тонн/кг Температура синтеза, °К Удельный импульс, сек D + D = T + p + 4,0 Мэв ~ 2,306•1010 ~ 7 439 тонн ~ 108 D + D = ³He + n + 3,25 Мэв ~ 1,874•1010 ~ 6 045 тонн ~ 108 ³He + D = 4He + p + 18,3 Мэв ~ 8,442•1010 ~ 27 232 тонн ~ 108 D + T = 4He + n + 17,6 Мэв ~ 8,112•1010 ~ 26 167 тонн ~ 108 p + 11B = 34He + 8,7 Мэв ~ 1,672•1010 ~ 5 394 тонн ~ 109 p + 6Li = 4He + ³He + 4 Мэв ~ 1,318•1010 ~ 4 252 тонн ~ 109 p + 9B = 4He + 6Li + 2,1 Мэв ~ 0,484•1010 ~ 1 562 тонн ~ 109 p + 9Be = D + 7Li + 0,6 Мэв ~ 0,154•1010 ~ 497 тонн ~ 109 D + 6Li = 24He + 22,3 Мэв ~ 6,43•1010 ~ 20 742 тонн ~ 109 D + 6Li = p + 7Li + 5 Мэв ~ 1,441•1010 ~ 4 648 тонн ~ 109 D + 6Li = T + 5Li + 0,6 Мэв ~ 0,173•1010 ~ 558 тонн ~ 109 p + 7Li = 24He + ~ 0,4•1010 ~ 1 290 тонн ~ 109
(Примечание: Энергия деления 1 кг 235U равна ~ 1,91•1010 ккал)
Сравнительные расходы масс топлива ядерных и термоядерных двигателей при полётах к объектам Солнечной системы Цель полёта (Планета) Отношение начальной и конечной массы ракеты (М0/М) Движитель на основе реакций деления Термоядерный двигатель на основе ЛТС Луна 1,4 1,02 Венера 6 1,17 Марс 5 1,15 Меркурий 42 1,37
Основные недостатки
Основными недостатками ЛТЯРД могут являться: Мощное нейтронное излучение (в зависимости от типа применяемого топлива). Испарение внутренней поверхности реакционной камеры двигателя за счёт интенсивного нагрева рентгеновским излучением. Деградация во времени поверхностей (линз, зеркал) лазерной оптики за счёт «запыливания» продуктами термоядерных реакций, и воздействия рентгеновского и корпускулярного излучений. Чувствительность точной оптики и электромагнитной системы к резким ускорениям большой величины (разгон двигателя должен быть плавным, с плавным выходом на необходимый уровень мощности). Особо высокие требования к чистоте и качеству термоядерных мишеней. Высокий уровень капиталовложений в конструкцию двигателя и связанных систем обеспечения.
Основной комплекс базовых задач выполняемый с помощью ЛТЯРД
Полёты в Солнечной системе
Использование термоядерных двигателей позволяет резко сократить сроки доставки научного оборудования или экипажей к любым планетам Солнечной системы, и в значительной степени ускорить изучение её объектов. Громадный энергозапас термоядерного топлива позволяет более гибко производить маневрирование, легко изменять курс космического корабля и выполнять важные полёты за короткий срок (доставка вооружений, спасение экипажей в глубоком космосе и др).
Грузоперевозки в Солнечной системе
Значительные скорости и тяги ЛТЯРД позволяют наладить межпланетные грузопотоки. В частности доставку добываемых руд и минералов к Земле, Луне, Марсу, буксировку ледяных астероидов для терраформирования планет, корректировку орбит опасных астероидов и др.
Задачи военного характера
Скорость обеспечиваемая ракете с помощью ЛТЯРД позволяет осуществлять быструю доставку необходимых вооружений в пределах Солнечной системы, а так же выполнять второстепенные военные задачи (охрана, патрулирование, снабжение военных объектов).
Межзвёздные полёты автоматических зондов
Термоядерный ракетный двигатель — единственное известное науке на сегодняшний день средство позволяющее ускорять космические аппараты до скоростей меньших но близких к скорости света, и соответственно позволяющее обеспечить разгон межзвёздных зондов. Простые расчёты проведённые в США и СССР показали что при соответствующей концентрации экономических усилий и научно-производственного потенциала уже в наше время осуществление межзвёздного перелёта научно-исследовательской станции небольшой массы (до 1 тонны) возможно практи
Проект космического корабля с ЛТЯРД «Дедалус» Рис 4
Добавлено (19.04.2011, 01:27) --------------------------------------------- Это мой вопрос . Даже если ученые создадут, Термоядерный ракетный двигатель, как они думают бороться с микро астероидами. Не говоря уже об этом .
Скорость убивает: Не разгоняться
Придется разочаровать оптимистов межзвездных путешествий. Расчеты показывают, что весь экипаж корабля, движущегося на околосветовой скорости, будет мертв в считанные секунды. И теория относительности тут ни при чем.
Проблема – в межзвездном веществе, очень разреженном газе, заполняющем пространство и состоящем, по преимуществу, из атомов водорода (90%) и гелия (10%). Концентрация этих частиц ничтожно мала – меньше 1 атома на 1 см3 (для сравнения, в том же объеме вещества нашей планеты, в среднем, содержится 30 миллиардов миллиардов атомов), но на колоссальных скоростях и того более чем достаточно.
Расчеты, проведенные американским профессором радиологии Уильямом Эдельштейном (William Edelstein), показывают, что непрерывный ливень этих легких частиц убьет экипаж в считанные секунды, да и бортовую электронику разрушит моментально.
К примеру, если разогнать корабль до 99,999998% скорости света, чтобы за 10 лет достичь центра нашей галактики (до него около 50 тыс. световых лет). При такой скорости атомы водорода в межзвездном газе приобретут невероятную энергию 7 ТэВ – то есть, такой уровень, который будет достигнут, к примеру, протонами в Большом Адронном Коллайдере, когда он выйдет на полную мощность. «Для команды корабля это будет все равно что встать прямо под пучком коллайдера», - поясняет Эдельштейн.
Легкие атомы водорода представляют собой весьма опасный тип радиационного излучения: сталкиваясь с молекулами организма, они разрушают связи в них, вызывая ионизацию и распад ДНК. Смертельной считается доза ионизирующего излучения в 6 зиверт, а в данном случае каждую секунду экипаж будет получать 10 тыс. зиверт.
Казалось бы, можно использовать надежное экранирование. Но и это не поможет. По расчетам, каждые 10 см слоя алюминия смогут поглощать не более 1% энергии частиц. Легко представить, какой должна быть оболочка корабля, чтобы защитить экипаж и инструменты.
Эдельштейн иронизирует, что, возможно, это – та самая причина, по которой мы так до сих пор не встречали ни одного корабля межзвездных странников.
дима, а почему экранирование алюминивое , есть наверно и другие сплавы. А за экраном , поставить отражающие зеркала. Дело пока в в больших капиталоаложения Alfa_Star, в теме Геометрия Вселенной - очень хороший фильм -посмотрите не пожалеете.
Там вот в фильме в Геометрии Вселенной я услышало о мировых линиях поподробнее.Там все связано с искревленном пространства -времени и т. п.Так вот я так поняла , что с космическим кораблём в колее искревлеенного пространства времени , не будет происходить никаких изменений.А если ещё применить колебание электрических зарядов, то проблема более менее будет разрешена( это я так думаю , может неправа)
видела этот двигатель) 
