Водородный двигатель - космический двигатель, до открытия новых галактик осталось немного

8 сентября 2023 года
Ракетные двигатели, служили и служат людям, по сути, они считаются химическими ракетными двигателями. Наш помощник – жидкий водород и его собрат жидкий кислород впервые подняли человека на орбиту нашей планеты, доставили человека на Луну – единственный спутник Земли и позволили запустить наши межпланетные станции, которые уже вышли за пределы Солнечной системы. Однако ресурс таких двигателей подходит к концу, они не рассчитаны на путешествия в глубокий космос, тут нужны принципиально иные двигатели.

Основная проблема ракетных двигателей

Самая серьезная проблема существующих ныне ракетных двигателей это горючее, очень тяжелое горючее. Оно, его масса, снижает эффективность ракетного двигателя.

Если коснуться науки хоть немного, то легко можно понять – количество энергии такого двигателя резко ограничено суммой химических связей, которые содержатся в закачанном в баки ракеты топливе. Уже скоро как сотню лет, человечество старается усовершенствовать еще тот, первый двигатель, и это получается, значит до путешествия на другие планеты, а быть может в другие галактики не так уж и много времени осталось…

Вторая серьезная проблема ракетных двигателей что есть в распоряжении человека в том, что благодаря им ракета летит буквально по инерции, все просто – зажгли фитиль, загорелся факел, горит топливо, летит ракета - сгорает топливо, мы летим по инерции.

Представьте себе эдакое путешествие на Марс, летим и на полпути вдруг захотелось вернуться домой, на Землю, мы этого сделать не сможем. Есть, конечно, пара вариантов, запустить маневровые гидразиновые двигатели, развернуть корабль, но это из области фантастики, такие двигатели слабы и используются сейчас лишь для коррекции положения или направления полета, но никак не для разворота массивного корабля. Так что если и рискнем сейчас, то в один конец.
Что нужно для исследования дальнего космоса

Хотите исследовать дальний космос? Тогда обзаведитесь энергией, которую нельзя ограничить количеством химических связей лишь внутри емкости топливного бака. Думаете сложно? На деле, еще в 60х годах прошлого века были начаты разработки таких двигателей, именуемых ионными.

Принцип работы таких двигателей не сложен и основан на ускорении заряженных атомов, скажем тех же ионов ксенона, посредством обычного магнитного поля и дальнейшем выводе их в космос. В таком двигателе топливо есть, но оно очень легкое, да, тяга не та, слабее, но дает эту тягу двигатель очень и очень долго, следовательно, для полетов на Марс или к даже к другим галактикам он подходит.

Удивительно, но первые ионные двигатели были созданы еще в прошлом веке, но эти конструкции были ненадежны, ионы постоянно разрушали стенки самого двигателя. Месяцы и годы упорной работы и кажется решение найдено – инженеры просто отодвинули магнитное поле от стенок, ионы перестали их «бомбить» и стенки перестали разрушаться.

Более того, такой двигатель уже применяется, помните о запуске автоматической межпланетной станции «Dawn», которая отправилась к Церере? Вот там ионный двигатель запустился сразу после того как аппарат покинул орбиту нашей планеты.

Солнце в помощь


Второй вариант двигателя подсказывает нам наше светило, это создание солнечного паруса – огромного полотна размером не менее чем с футбольное поле, а с толщиной в сотню раз меньшей, чем толщина листа бумаги.

Как только этот парус развернется, он начнет улавливать солнечный свет и этого количества хватит для ускорения корабля. Двигать его будут фотоны, которые не имеют массы покоя, но обладают достаточной, для того чтобы двигать корабль, энергией.
Пока водородный двигатель не так популярен
Вы можете выбрать Электрозаправку для вашего Электрокара
Долго ли будет ускоряться такой корабль? Пока в спину светит Солнце. И эти разработки тоже ведутся и есть первые результаты, так японское космическое агентство JAXA уже произвело запуск первого космического паруса IKAROS, спустя месяц ученые отчитались что да, именно благодаря фотонам и их давлению, космический аппарат начал ускоряться.

Благодаря такому парусу можно бесплатно долететь до Марса, но вот дальше, увы, там солнечные лучи слишком слабы.

А что чистая энергия, ядерная?

Да, это тоже вариант – космическим двигателям на водородном топливе на смену, вполне возможно, придут ядерные. Ядерные и термоядерные ракетные двигатели уже давно активно предлагают многие ученые – подумать только, дорога до Марса с их помощью займет каких-то тридцать дней!

Предложений тут уйма, например обычный знакомый нам ядерный реактор или более сложный и опасный генератор плазмы, который работает в связке с магнитным полем и отсюда рождается ускорение.

Ну а что водород?

Водород списывать со счетов не стоит, можно сделать связку на термоядерном синтезе именно на водородной реакции и тогда топливо будет собираться прямо в космосе и именно во время движения космического корабля, такой двигатель именуется – двигатель Бассарда. Только вдумайтесь, песчинка реагента на борту корабля даст энергию эквивалентную энергии выдающей четырьмя литрами современного ракетного топлива.

На самом же деле пока все это находится на стадии разработок и относится больше к самой реальной, научной, но фантастике, потому как существует огромное количество проблем, которые нужно решить. Планеты, которые благодаря современным телескопам, оказались так близко, на самом деле пока еще очень далеко.
Нужно проложить дорогу до этих планет, до галактик, сделав ее такой, чтобы она была как современная автострада – быстрой и безопасной, сейчас мы все еще используем ракетные двигатели с тяжелым топливом, ну а завтра, кто знает, возможно какой-то ученый наконец воскликнет «Эврика!» и в небо устремиться корабль который без труда достигнет скорости света и тогда далекие галактики станут не дальше соседнего континента на нашей родной планете Земля.

Пока ученые решают проблемы космоса, предлагаем вам решить проблему своего участка и сделать из него произведение искусства, обратившись в нашу студию ландшафтного дизайна ART Story, ну а приобрести любые растения для своего участка вы можете в нашем питомнике Green Space.