Kemiallisilla polttoaineilla toimitettavat raketit kykenevät toimittamaan ihmisiä Kuulle, Marsille, Venukseen. Mutta aurinkokunnan muiden planeettojen tutkimiseksi ja sen rajojen ylittämiseksi tarvitaan alusten ydin- tai lämpöydinpolttoaineita - räjähdyksiä. RIA Novosti puhuu räjähtävistä hankkeista ja planeettojenvälisen operaation arvioidusta ajoituksesta.
Ydinvarauksen energian vuoksi liikkuvan avaruusaluksen periaate muotoiltiin amerikkalaisen tutkijan Stanislav Ulamin jo ennen avaruuskautta, vuonna 1947. Hänen ajatuksensa mukaan peräkkäisistä ydinräjähdyksistä aiheutuva räjähdys voidaan tarttua alukseen kiinnitetyllä metallisuojalla ja siten kiihdyttää.
Vuonna 1957 he aloittivat Yhdysvalloissa Orion-hankkeen puitteissa ydinvoimalaitteen mallin kehittämisen ja testaamisen. Alus oli tarkoitettu armeijalle ydinaseiden siirtämiseen. Se sisälsi lokeron polttoainekasetteilla, työntövaipan, tavaratilan. Miehitetty versio vaati myös iskunvaimentimien asentamisen nykäyksien vaimentamiseksi. Nopeuden saavuttamisen lisäksi räjähde ottaa suuruusluokkaa suuremman hyötykuorman kuin kemikaalikäyttöinen raketti.
"Tämä idea on houkutteleva, koska vain räjähtävän avaruusaluksen avulla on mahdollista kiihdyttää merkittävään relativistiseen nopeuteen, jolloin aurinkokunnan kaukaisimmat planeetat tulevat saataville ja on mahdollista järjestää ensimmäinen tähtienvälinen retkikunta", selittää Anton Pervushin, tieteiskirjailija, astronautian historian asiantuntija RIA Novostille. …
Tutkijat ovat laskeneet, että jos räjäytät yhden varauksen kolmen sekunnin välein, kiihtyvyydellä yksi, alus saavuttaa kolme prosenttia valon nopeudesta ja lentää lähimpään tähtijärjestelmään, Alpha Centauriin, 140 vuodessa.
Ydin räjähdyksiin perustuvan avaruuskäyttölaitteen ajatuksen ilmaisi myös Neuvostoliiton fyysikko Andrei Saharov vuonna 1962. Hänen konseptinsa tunnustettiin erittäin monimutkaiseksi, mutta lupaavaksi.
Kaikki räjähteitä koskevat työt lopetettiin vuonna 1963, kun allekirjoitettiin kansainvälinen sopimus, jolla kiellettiin ydinasetestit ilmakehässä, avaruudessa ja veden alla.
Räjähdysohjelma "Orion" / Kuva RIA Novosti. NASA.
Mainosvideo:
Lämpöydin räjähtää
Saksalainen fyysikko Friedward Winterberg ehdotti vuonna 1971 avaruusaluksen kiihdyttämistä termisellä reaktiolla, joka käynnistettiin elektronisäteen avulla.
Lämpöydinreaktio on 26 miljoonaa kertaa energinen kuin kemiallinen vety-happi-rakettipolttoaine ja antaa suuruusluokkaa enemmän energiaa kuin ydinvoima. Mutta luokkaa pienempi kuin räjähdys aineen ja antimaterian vuorovaikutuksessa. Ongelmana on, että kaikista potentiaalisista polttoainetyypeistä vain ydinfissioreaktio on toteutunut ja osoittanut sen tehokkuuden.
Huolimatta lämpöydinmoottorin utopianismista, sitä tukivat Ison-Britannian planetaarien välisen yhdistyksen jäsenet ja kaksi vuotta myöhemmin he perustivat Daedalus-hankkeen.
Lämpöydinfuusio tapahtuu tähteiden suolistossa. Sen käynnistämiseksi maan päällä tarvitaan hirvittäviä lämpötiloja ja vedystä tai vedystä ja heliumista valmistettua polttoainetta. Laskelmat ovat osoittaneet, että deuteriumin ja helium-3: n seoksen lämpöydinfuusion energia voi kehittää 12 prosenttia valon nopeudesta - 36 tuhatta kilometriä sekunnissa. Daedalus olisi saavuttanut Bernardin tähden, joka on 5,9 valovuoden päässä maasta, puoli vuosisataa. Vertailun vuoksi: nopein avaruusalus Voyager 1 kiihtyi nopeuteen 17,02 kilometriä sekunnissa Saturnuksen lähellä olevan painovoima-avun vuoksi.
Alus oli rakenteellisesti suuri polttoainesäiliö, josta joka toinen pieni osa polttoainetta heitetään polttokammioon. Plasman palamistuotteet johdetaan suuttimiin voimakkaiden magneettikentien avulla.
Vuonna 1978 Daedalus-työtä rajoitettiin.
”Valitettavasti räjähtäviä hankkeita ei voida täysin kehittää, koska vuonna 1963 allekirjoitettiin sopimus, joka kieltää ydinkokeet kolmessa ympäristössä (valtameri, ilmapiiri ja avaruus). Ennen kuin sitä tarkistetaan, räjähdyskäsitteet ovat puhtaasti teoreettisia”, toteaa Anton Pervushin.
Lämpöpolttoainealusprojekti / Icarus Interstellar.
Kaksisataa vuotta odotusta
Vuonna 2010 harrastajat yrittivät jälleen elvyttää unelma räjähdyksestä ja perustivat Icarus-projektin. Niitä tukivat Ison-Britannian välinen planeettayhdistys ja Tau Zero -säätiö.
Icarus-projektin osanottajat ottivat Daedalusin kehityksen perustana ja analysoivat tulevan operaation tärkeimmät näkökohdat. Ehdotetaan pienen miehittämättömän koettimen käynnistämistä lämpöydinvoimalaitteessa kerralla useisiin kohteisiin 15 valovuoden sisällä meistä. Yhden tai kahden tähden ja kuuden tai seitsemän planeetan tutkimiseksi yksityiskohtaisesti tarvitaan koko laitekokonaisuus, joka painaa noin kaksisataa tonnia. Voit täyttyä helium-3: lla, jota on vähän maan päällä, kaasu jättiläisten, kuten Jupiterin, kiertoradalla. Teknologian kehityksen vauhti huomioon ottaen tällainen tehtävä on mahdollinen vasta vuonna 2300.
Lakisääteisten rajoitusten lisäksi räjähdysalttiilla hankkeilla on monia ratkaisemattomia teknisiä ongelmia. Ei ole selvää, mistä saada polttoainetta lämpöydinreaktiolle, kuinka syöttää se kammioon, kuinka vaimentaa kiihtyvyyttä, kuinka suojata miehistöä kosmiselta säteilyltä ja yleensä mikä avaruuskäyttöjärjestelmästä on tehokkain.
Siitä huolimatta, Pervushinin mukaan, jos joskus ihmiset haluavat lähettää suuren avaruusaluksen lähimpiin tähtiin, ei yksinkertaisesti ole muuta vaihtoehtoa kuin räjähtävä.
Tatjana Pichugina