Это ограничение химических двигателей делает ракеты невероятно дорогими и тяжёлыми. Современные системы ракетных двигателей близки к своему теоретическому пределу, и возможности для повышения их эффективности крайне ограничены. Однако ученые исследуют альтернативу — ядерные двигатели.
Как работают ядерные двигатели?
Вместо сжигания топлива с кислородом, ядерные реакторы используют ядерную энергию для нагрева топлива, например водорода, до высоких температур. Затем перегретое топливо выстреливается через сопло ракеты, создавая тягу. Этот метод гораздо более эффективен, чем химические ракеты, и позволяет сократить время полета до Марса почти в два раза — с 9 до 4-5 месяцев.
Преимущества ядерных ракет
- Скорость и эффективность: Ядерные ракеты обладают гораздо более высокой энергоотдачей на единицу топлива, что значительно сокращает время путешествия.
- Снижение радиационного воздействия на людей: Несмотря на то, что ядерный двигатель сам генерирует излучение, астронавты подвергаются меньшему воздействию радиации благодаря более короткому времени в пути. Космические путешественники на длительных миссиях постоянно подвергаются космическому излучению, и сокращение времени полета снижает их общее облучение.
- Идеальны для крупных миссий: Ядерные двигатели лучше всего подходят для крупных космических аппаратов, которым нужно резко ускоряться и замедляться — как раз для миссий на Луну и Марс, где требуется набирать скорость не менее 25 000 км/ч.
Безопасность и будущее ядерных двигателей
Проект под названием «Выпускники» поставил безопасность на первое место, тщательно проработав дизайн ядерного реактора. Реактор активируется только после выхода космического корабля на безопасную орбиту далеко от Земли. В начальной фазе урановое топливо обладает низкой радиоактивностью и не является токсичным.
Множественные радиационные щиты защищают экипаж во время кратковременных включений двигателя, которые длятся менее 2 часов. Проектировщики также гарантируют, что реактор не вернется в атмосферу Земли. Более года работы ушло на тщательное исследование этой технологии, и команда пришла к выводу, что она осуществима. Однако впереди ещё много работы, включая лабораторные испытания новых материалов, построение безопасных испытательных установок и решение проблем с топливом и перезапуском реактора.
Источник: https://spectrum.ieee.org/esa-nuclear-rocket
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
