На межпланетные корабли поставят плазменные двигатели

В наши дни ведущие мировые космические агентства буквально в ежедневном режиме рапортуют о своих планах полетов на Луну и Марс, причем на последний человечество стремиться попасть даже больше, чем на Луну. На Марсе, говорят ученые, есть и вода, и достаточная для строительства гравитация и возможность добычи полезных ископаемых. Правда есть у Марса один существенный недостаток - даже при оптимальном сценарии лететь до этой планеты не менее 6 месяцев, с учетом возвращения марсианская миссия займет как минимум год-полтора.

По мнению ряда экспертов, уже в самом ближайшем будущем ситуация с продолжительностью полета на Марс изменится. При помощи будущих ионных ракетных двигателей, которые будут двигать корабли за счет ускорения заряженных атомов или ионов в электрическом поле, долететь до Марса можно будет гораздо быстрее, примерно за 39 земных суток.

Инженеры говорят, что при работы такие двигатели используют гораздо меньше топлива и имеют меньших выброс, чем традиционные химические двигатели, используемые в нынешних ракетах и спутниках. Строго говоря, ионные двигатели уже используются в космической отрасли - космический аппарат НАСА Dawn, отправленный к астероидам Веста и Церера в 2007 году, сейчас летит туда именно на таком типе двигателя. Еще раньше, в 2005 году, японский зонд Хаябуса долетел на ионном двигателе до астероида Итокава.

Правда, для того, чтобы доставить на Марс большой пилотируемый корабль и уложиться в заявленные 39 дней, двигатель должен обладать в 1000-2000 раз большей мощностью, чем те, что были использованы в 2007 и 2005 годах.

Разработки таких двигателей ведутся. Например в компании Ad Astra Rocket, основанной в 2005 году экс-астронавтом Франклином Чанг-Диазом, создают новый двигатель VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket), который сможет доставить команду из нескольких человек с оборудованием и пищей на Марс за те самые полтора месяца. В основе этого двигателя находится мощная установка, генерирующая радиочастоты, на основе которых происходит зарядка частиц.

Концептуально, VASIMR похож на паровой двигатель, но вместо пара здесь ионы, а вместо температуры - электрическое поле. Этот двигатель способен генерировать плазму в достаточном для полета объеме. Первые испытания установки прошли 2 июля, был достигнут успех и все заявленные показатели были соблюдены.

Сейчас компания испытала 200-киловаттный двигатель, использующий радиоволны для разогрева газа аргона, превращая его в горячую плазму. В ближайшей перспективе компания намерена обсудить с НАСА возможности по созданию космического аппарата на базе плазменного двигателя для доставки грузов на МКС.

Разработчики говорят, что плазма способна создавать своего рода реактивный выброс, но он не слишком эффективен. Для повышения эффективности используется вторая ступень двигателя, которая при помощи современных технологий разогревает выброс до почти миллиона градусов (примерно такая же температура наблюдается в центре Солнца). За счет наличия сверхмощных магнитов, ионы разгоняются до очень высоких скоростей и выбрасываются, толкая корабль в противоположную сторону.

За счет стабильного выброса и эффективного расхода топлива, ионные двигатели способны быть в тысячи раз мощнее и эффективнее химических. Правда, первые почти во столько же раз и дороже. Но это только пока, так как технология еще слишком нова.

"Нам удалось создать двигатель, являющийся самым мощным в мире источником сверхпроводящей плазмы", - говорит Джаред Сквайр, коммерческий директор Ad Astra.