Інженер NASA пропонує використовувати прискорювач частинок в якості ракетного двигуна

На сьогоднішній день міжпланетні польоти (НЕкажучи вже про переміщення за межі нашої Сонячної системи) впираються в одну проблему - недостатня потужність ракетних двигунів. Звичайно, безперервно ведуться роботи по поліпшенню цього компонента ракет. Хтось навіть всерйоз займається питанням створення іонного двигуна, але далі всіх пішов інженер NASA Девід Бернс, який пропонує використовувати в якості двигуна прискорювач частинок.

Прискорювач часток в якості двигуна? Чому б і ні!

Як побудувати двигун для міжпланетних польотів?

Відразу обмовимося (як, власне, це і зробивавтор ідеї в своїй доповіді), що ідея створення подібного двигуна - це лише концепція. Робочого прототипу у NASA на даний момент немає. Інженер Девід Бернс з Космічного центру Маршалла NASA запропонував використовувати прискорювач частинок, який має спиралевидную форму. Він назвав такий двигун «гвинтовим».

Подібний космічний двигун можна використовуватидля того, щоб тривалий час утримувати супутники на орбіті без дозаправки, - каже пан Бернс. - Він може також бути корисний при переміщенні космічних кораблів на величезні відстані, розвиваючи швидкість, близьку до швидкості світла. Якщо, звичайно, розрахунки вірні і вони не суперечать законам фізики.

Конструкція двигуна заснована на третьому законіНьютона. Якщо хтось раптом забув, то коротко нагадаємо: третій закон Ньютона або закон рівності дії і протидії - один з трьох основних законів ньютонівської механіки. Він говорить про те, що кожній дії завжди є рівна і протилежна йому протидія. Як приклад інженер NASA описує прямий запаяний з двох сторін стрижень, всередині якого рухається вантаж. Вантаж, що рухається уздовж прямого стрижня усередині стрижня, змусить його переміщатися назад і вперед по вільної від тертя поверхні.

Читайте також:

Однак ж якщо замість вантажу використовуватиприскорювач частинок, який рухається по спіралі, то все змінюється. При русі вперед, його потенційна енергія збільшується, і вона падає при русі назад. Таким чином, коли елемент потрапляє в передню камеру стрижня, відбувається рух вперед. Бернс вважає, що якщо гвинтовому двигуну дати достатньо часу і енергії, він зможе досягти за допомогою прискорювача частинок потенційно релятивістських швидкостей. Ілюстрація цього процесу представлена ​​на малюнку нижче. А що ви думаєте з приводу даного двигуна? Напишіть про це в нашому чаті в телеграм.

Теоритический принцип дії нового двигуна

При цьому є у такого виду двигуна і рядобмежень. В першу чергу, на Землі в повній мірі протестувати подібний двигун просто не вийде, так як працювати він буде лише в умовах повної відсутності тертя. Тобто у відкритому космосі. Інший момент - це розміри самого двигуна. При діаметрі в 12 метрів його довжина складе майже 200 метрів. І це лише двигун без житлових відсіків, допоміжного обладнання, систем життєзабезпечення і так далі. В умовах космосу такі розміри невеликі, але щоб ви розуміли масштаб: МКС на даний момент має довжину близько 100 метрів, а Starship від Ілона Маска - близько 50 метрів.

Інший момент стосується енергоефективності. Буде потрібно близько 125 мегават для того, щоб отримати хоча б один ньютон сили. Також неефективність установки може виникнути через те, що його конструкція може порушувати закон збереження імпульсу. Але інженер вважає, що «варто хоча б спробувати», перш ніж відмовитися від цієї ідеї. А яка ваша думка?