Скоро ще можем да пътуваме до Марс за 45 дни

Ако зависеше от НАСА, бихме могли да намалим още повече времето за пътуване в слънчевата система.

Ето защо организацията инвестира в три двигателя, които могат да ускорят космическите кораби до безпрецедентни скорости.

По този начин можем да отидем до Марс само за 45 дни. И докато на Вояджър 1 бяха нужни 35 години, за да бъде първото превозно средство, достигнало ръба на слънчевата система, за новите двигатели са необходими само няколко години.

Накратко, получаваме достатъчно мощност на двигателя, за да завладеем цялата слънчева система. Просто трябва да разделим атомите с прецизен лазер.

Времето за пътуване е твърде дълго

Космическият кораб може да се движи толкова бързо, колкото му позволява горивото. Днешното течно гориво е твърде тежко за задача и може да ускори космически кораб само за кратко време – след което вече го няма.

В резултат на това пътуване до Марс е възможно само на всеки 26 месеца, когато орбитите на двете планети са най-близо една до друга.

Ако и вие искате да поемете по най-бързия път към дома, трябва да останете на червената планета 496 дни.

И това е просто нашата съседна планета. За да навлезем по-дълбоко в Слънчевата система, са ни необходими десетилетия.

Накратко, ние търсим двигатели, които могат да дадат на нашия космически кораб повече скорост.

Костенурката бие заека

Конвенционалната ракета изстрелва голяма доза гориво наведнъж и трябва да изключи двигателя след няколко минути.

Ядрената ракета ускорява по-бавно, но може да поддържа това ускорение за по-дълго време и да достигне по-високи скорости.

Двете основни известни технологии за космически кораби се основават на водород и йони.

В ядрен водороден двигател енергията от ядреното делене се използва за нагряване на водороден газ, който се издухва от дюза, за да създаде тяга.

В йонния двигател ракетният реактор генерира електричество, което се използва за изтръгване на електрони от атомите в ксеноновия газ. Положително заредените атомни ядра излитат през ауспуха.

НАСА сега работи върху ракета DRACO, която комбинира двата двигателя и се очаква да може да достигне Марс за 100 дни – повече от два пъти по-висока скорост от сегашната.

Но амбициите отиват по-далеч с два нови ядрени двигателя.

Разделени атоми нахлуват в Слънчевата система

NIAC (Програмата за иновативни усъвършенствани концепции на НАСА) избира космическите технологии, които ни показват най-голям потенциал за бъдещето.

Три нови космически двигателя бяха финансирани в последния кръг за подбор.

Първият е проектиран от Райън Гос от Университета на Флорида. Основният двигател – също като DRACO – съчетава водородна и йонна технология.

Но Джос оборудва водородната част на двигателя с така наречения вълнов ротор. Този ротор се задвижва от налягането на водородния газ, влизащ в двигателя, а въртящият момент се използва за ускоряване на газа, напускащ отработените газове.

Според Джос корабът с въртяща се конструкция може да достигне Марс за 45 дни, пет пъти по-бързо от сегашното време.

Вторият ядрен двигател, в който НАСА влага пари, е една стъпка пред водородните и йонните двигатели.

Когато голям атом в ядрения реактор на двигателя се раздели на два по-малки атома, двете по-малки атомни ядра се изхвърлят директно през изпускателната тръба на ракетата – така че не се използва енергия за нагряване на газа или откъсване на йони от атомите.

Предизвикателството за този тип двигател е съхраняването на ядрено гориво, като плутоний 239. Създателят на това, Райън Уейд, съхранява горивото в така наречения аерогел, който е 99 процента вакуум и следователно има голям обем за съхранение размер.

Ядрената ракета Weed може да лети до 200 пъти по-бързо от днешните ракети.

Следователно той може да достигне Нептун само за една година (пътуване, което в момента отнема десетилетия), което прави цялата слънчева система в обсега на човешкия космически полет.

Телескопът може да открие далечни планети

Ако революционните двигатели станат реалност, те биха могли да изпълнят едно от най-големите желания на астрономите: върховният космически телескоп, който използва слънцето като леща, за да прави детайлни снимки на далечни екзопланети.

Космическият телескоп работи като лупа, с изпъкнала леща, която огъва светлината и увеличава изображението.

Такъв телескоп се възползва от факта, че масивната маса на Слънцето изкривява пространството около звездата, така че светлината на съседна планета обикаля около Слънцето и образува светлинен пръстен около него. След това телескопът преобразува светлинния пръстен в изображение, което показва планини, реки и океани на планети на разстояние до 100 светлинни години.

Телескопът трябва да напусне слънчевата система по целия път – най-малко 550 пъти разстоянието между Земята и слънцето – за да види пръстена от светлина.

А със сегашните ракети полетът ще отнеме поне век. Но с ядрен двигател, който изхвърля разделените атоми с аерогелове от отработените газове, полетът може да бъде завършен само за 15 години.

Лазерите ни изпращат в други галактики

Ядрените двигатели съществуват, но НАСА също инвестира в разработването на нещо изцяло ново: тяга, която не идва от самия космически кораб.

Артур Давуян от Калифорнийския университет разработи концепция, при която космически кораб ще бъде изстрелян и целевият диск ще бъде последван. След това мощни лазерни импулси се изстрелват към диска от Земята.

Всеки импулс изтръгва малки бучки атоми от повърхността на диска. Тези бучки частици се изстрелват в същата посока като лазерните импулси и удрят задната част на космическия кораб.

Всички тези тласъци го ускоряват толкова много, че след 15 години космическият кораб може да достигне мястото на слънчевия телескоп, точно като ядрена ракета Ryan Weade.

Но лазерното задвижване има потенциал за по-дълги мисии: до края на слънчевата система и отвъд нея.

А самият Давоян обмисля т. нар. мисия за междузвездно изследване, която трябва да картографира пространството до границата на Слънчевата система – и отвъд нея.

Такава мисия е в подготовка за мисии, които достигат до съседната ни звезда Проксима Кентавър, например, и трябва да търсят признаци на живот на планетите на звездата.

Трите нови технологии са още в зародиш, но когато бъдат инсталирани в космическите кораби, можем не само да покорим Марс и цялата слънчева система, но и да мечтаем за други слънчеви системи.