Проект «Икар» (Icarus) развивает американская некоммерческая группа учёных Tau Zero Foundation, одним из основателей и президентом которой является известный нам физик Марк Миллис (Marc G. Millis). Ранее он работал в NASA над концепциями передовых космических двигательных систем. Также в проекте принимают участие члены Британского межпланетного общества (British Interplanetary Society — BIS).
Прежде, чем рассказать об «Икаре», следует погрузиться в предысторию проекта. В качестве отправной точки команда Tau Zero выбрала другой межзвёздный корабль. В 1973-1978 годах группа учёных и инженеров, действовавших под эгидой BIS, разработала огромный беспилотный аппарат «Дедал» (Daedalus) с термоядерной двигательной установкой.
Более тридцати лет назад специалистам удалось на бумаге показать принципиальную работоспособность конструкции «Дедала» (здесь и на заглавном рисунке), хотя проект был признан очень трудным для реализации (иллюстрация Adrian Mann).
Общий вид и схема «Дедала» (здесь вторая ступень — слева, первая — справа). 1 — щит; 2 — исследовательские зонды; 3 — летающие ремонтные роботы; 4 — баки с ядерным топливом; 5 — камера реакции; 6 — электронные пушки; 7 — телескопы; 8 — главный компьютер; 9 — система выброса топливных гранул; 10 — бак с жидким водородом; 11 — сверхпроводящие катушки; 12 — индукционная петля (иллюстрации Nick Stevens, Adrian Mann).
Её раскалённые продукты удерживались бы от соприкосновения со стенками двигателя при помощи магнитных полей. Благодаря им должна происходить передача на конструкцию корабля тягового усилия от расширяющейся и выбрасываемой плазмы.
Схема импульсного термоядерного двигателя. 1 — пушка, выбрасывающая топливные капсулы; 2 — сверхпроводящие катушки; 3 — электронные пушки; 4 — плазменный выброс; 5 — магнитное поле; 6 — катушка-генератор; 7 — замороженная капсула с ядерным горючим; 8 — миниатюрный ядерный взрыв; 9 — камера реакции/сопло (иллюстрация Adrian Mann).
По проекту первая ступень «Дедала» должна была проработать два года, а вторая — 1,8 года. После этапа разгона аппарат должен был достичь 12% от скорости света (максималка составила бы 36 тысяч км/с). Далее последовал бы 46-летний полёт по инерции.
Сравнение «Дедала» с Эмпайр-стейт-билдинг и ракетой Сатурн-5. Общая длина термоядерного межзвёздного корабля должна была составить 190 метров (иллюстрации Adrian Mann).
Поскольку Daedalus не должен был тормозить у цели, в его недрах к звезде Барнарда предполагалось доставить 18 автономных зондов с ионными двигателями. Их следовало выпустить в свободный полёт за несколько лет до прибытия в чужую систему, которую они могли бы исследовать не торопясь.
А для того чтобы содержащиеся в ней пыль и микрометеориты не уничтожили технику немедленно, впереди зондов и корабля следовало бы выбросить большое облако мелких частиц, которые расчищали бы путь.
Сборка и отправление «Дедала» из окрестностей Юпитера (иллюстрации Adrian Mann).
Даже теперь «Дедал» всё ещё остаётся одной из самых проработанных концепций межпланетного корабля в истории. А двигательная установка «Дедала» по расчётам обеспечивала бы удельный импульс порядка миллиона секунд. Трудно представить технически удобоваримый вариант космического привода, который мог бы тягаться по этому параметру с описанным выше аппаратом. Именно потому у «Икара» должна быть аналогичная термоядерная двигательная установка.
Официально стартовавший 30 сентября 2009 года проект Icarus расчитан на пять лет. Он собрал под своё крыло двадцать учёных, инженеров и дизайнеров. Они считают, что человеку вполне по силам построить межзвёздный корабль, рассчитанный на крейсерскую скорость в 10-20% от скорости света.
Одна из целей предполагаемого вояжа — изучение межзвёздного пространства на пути к пункту назначения. На рисунке показано разделение ступеней после двух лет начального разгона звездолёта (иллюстрации Adrian Mann).
Кроме того, одно отличие проглядывает уже сейчас. Если Daedalus по прибытии в систему чужой звезды пересёк бы её на всех парах, то есть примерно за два дня, наследник должен суметь немного притормозить. Так он сможет растянуть период исследования планетарной системы — главного лакомства в таком грандиозном предприятии.
Тут пора сказать, что в центре внимания Tau Zero Foundation и BIS оказались не только переоценка конструкции межзвёздного колосса с позиции современных науки и техники, но и выбор потенциальных целей для такого корабля. А их список достаточно велик, поскольку инициаторы проекта заранее очертили для этого разведчика радиус действия в 15 световых лет.
На таком удалении от нас насчитывается 56 звёзд, входящих в 38 систем, но это число может немного варьироваться.
Как объясняет Discovery, на условной границе в 15 световых лет находится несколько звёзд, расстояние до которых определено с некой погрешностью. Так что это может быть и 14,9, и 15,1 световых года. Если окажется, что такая цель по научным соображениям привлекательна, вряд ли гипотетические организаторы первой межзвёздной беспилотной экспедиции будут торговаться из-за лишних 0,1-0,2 светового года.
Прибытие корабля к звезде и выпуск исследовательских зондов (иллюстрации Adrian Mann).
Помимо расстояния, вторым важным фактором для определения цели является наличие у звезды планет. В идеале — земного типа или сверхземель, да ещё чтобы находились в обитаемой зоне. Пока из 56 ближних звёзд присутствие планет достоверно определено лишь у пары: Эпсилон Эридана (10,5 световых лет) и Глизе 674 (14,8 световых года).
И их планеты, увы, далеки от «комфортного» состояния. Они или слишком горячи или холодны. Однако, учитывая последние успехи в деле открытия экзопланет и оценку, гласящую, что примерно треть звёзд главной последовательности должна обладать мирами с массой менее 30 Земель, у упомянутых 56 звёзд планет должно быть порядка полутора десятка.
Таким образом, есть хороший шанс, что в ближайшие годы в этом ближнем окружении будут найдены объекты, притягательные с точки зрения детального изучения. Развитие техники позволяет даже надеяться, что у них можно будет заранее отснять спектры в поисках признаков жизни. Если такие «подписи» будут обнаружены, вопрос о том, куда посылать корабль «Икар» — не возникнет.
У Эпсилон Эридана — богатая семья. У звезды есть пояса астероидов и комет, плюс несколько планет (одна подтверждена точно, остальные предполагаются). Не исключено, что там найдутся и планеты, сходные с Землёй. Это солнце — один из самых вероятных кандидатов на визит земного аппарата (иллюстрация с сайта forgehub.com).
Возможно, дело в том, что Икар не просто воспользовался изобретением Дедала, но попробовал «выйти за пределы».
«Икар взлетел вверх к солнцу, воск, скрепляющий его крылья, расплавился и полёт закончился фиаско. ... я предпочитаю думать об Икаре, как о человеке, который выставил на свет серьёзные конструкционные дефекты летающих машин своего времени», — цитирует Discovery британского астрофизика Арутра Эддингтона (Arthur Eddington). Эти слова он написал в 1926 году.
Физики и дизайнеры, занятые в проекте Icarus, тоже попытаются хотя бы в теории определить — на что способна, а на что не способна современная техника применительно к столь амбициозной цели, как межзвёздный полёт. Проект рассчитывает подтолкнуть новые поколения учёных к разработке и постройке аппаратов, готовых выйти далеко за границы Солнечной системы.
Источник
0 comments:
Post a Comment
Thank You very much for your opinion