Атомный планетолет будущего
Возможность осуществления межпланетных полетов зависит от дальнейшего развития ракетно-космической техники. Пока пилотируемые полеты, то есть полеты с участием экипажа, совершались в радиусе орбиты Луны, на космических кораблях применялись двигатели, работающие на химическом топливе. Но полет па Марс будет так отличаться по своей сложности от полета на Луну, как, скажем, отличается загородная поездка из Петербурга на фонтаны и Новый Петергоф от кругосветного путешествия. Достаточно сказать, что межпланетная трасса Земля-Марс—Земля только по своей протяженности превосходит трассу Земля—Луна—Земля примерно в 1000 раз! И для осуществления всех маневров, связанных с полетом на Марс, понадобились бы многие тысячи тонн химического топлива. Следовательно, одной из самых главных проблем межпланетных полетов является энергетическая проблема. Решить ее можно лишь путем создания принципиально новых типов ракетных двигателей. Что же это за двигатели?
Еще в 1921 году К Э. Циолковский в своем сочинении «Исследование мировых пространств реактивными приборами» писал: «Разложение атомов — есть источник огромной энергии». Это высказывание — ярчайший пример замечательного научного предвидения великого русского ученого.
Идея ядерного ракетного двигателя, в сущности, проста. Как и на атомной электростанции, такой двигатель должен иметь управляемый ядерный реактор. В результате цепной реакции деления атомных ядер возникает поток частиц, и энергия их движения превращается в тепло. Через горячую активную зону реактора под давлением прокачивается жидкий водород. Он нагревается до высокой температуры и переходит в газообразное состояние. Истекая с огромной скоростью из сопла, струя раскаленного водорода создает реактивную тягу.
Важным преимуществом ядерного двигателя является то, что ядерное топливо расходуется очень экономно. В связи с этим резко уменьшается запас «топлива» на борту ракеты. Однако использование ядерных двигателей для космических ракет порождает свои трудности, с которыми нельзя не считаться. Прежде всего, ядерные двигатели тяжелы и громоздки. Необходима солидная радиационная защита, предохраняющая экипаж межпланетного корабля от смертоносных лучей. И все-таки специалисты по космической технике считают, что уже в ближайшие годы ядерные ракетные двигатели будут использоваться для космических полетов.
Чему же будет равен вес межпланетных кораблей с полыми двигателями?
Чтобы определить начальную (стартовую) массу ракеты и оценить возможности осуществления того или иного межпланетного полета, в космонавтике используется так называемая характеристическая скорость. Она представляет собой сумму абсолютных приращении скоростей на всех участках активного полета, то есть на всех участках полета с работающими двигателями.
На пути человека к планетам немало и других трудностей. Это создание более совершенных систем жизнеобеспечения, борьба с невесомостью, оборудование кабины экипажа противорадиационной защитой...
Мы уже знаем, что космические полеты в периоды спокойного Солнца для человека не опасны. Однако за пределами земных поясов радиации во время длительного межпланетного путешествия постоянно действующим фактором будет галактическое космическое излучение. И если экспедиция будет длиться более трех лет, то общая доза облучения превысит предельно допустимую, что может привести к развитию лучевой болезни. Особенно опасны солнечные вспышки большой мощности: в течение короткого времени экипаж будет облучен дозой, близкой к смертельной. Следовательно, чтобы человек мог отправиться в длительный межпланетный полет, необходимо уберечь его от радиационного поражения. Но как это сделать?
Для защиты экипажа от радиации вокруг корабля придется создать специальное электростатическое или магнитное поле. Такие поля будут отклонять высоко энергичные заряженные частицы космических лучей (всех видов) от оболочки планетолета. В результате людям будет сохранено здоровье.
Важная роль в успешном решении проблем, связанных с межпланетными полетами, принадлежит долговременным орбитальным станциям — этим своеобразным космическим полигонам, па которых уже испытывается новая космическая техника и будут проходить предполетные тренировки будущих межпланетных атомолетов.
|
|
Читайте в рубрике «Освоение космоса»: |