Rakety s chemickým pohonem jsou schopné přivádět lidi na Měsíc, Mars, Venuši. Abychom však prozkoumali další planety sluneční soustavy a překročili její hranice, jsou při explozích jaderného nebo termonukleárního paliva zapotřebí lodě. RIA Novosti hovoří o výbušných projektech a odhadovaném načasování meziplanetární mise.
Princip pohybu kosmické lodi v důsledku energie jaderného náboje formuloval americký vědec Stanislav Ulam ještě před vesmírným věkem v roce 1947. Podle jeho představy může detonaci z následných jaderných výbuchů zachytit kovový štít připevněný k lodi, a tak zrychlit.
V roce 1957 ve Spojených státech začali v rámci projektu Orion vyvíjet a testovat model jaderného pohonného zařízení. Loď byla určena pro armádu k pohybu jaderných hlavic. Zahrnoval oddíl s palivovými kazetami, tlačný štít, nákladový prostor. Verze s posádkou také vyžadovala instalaci tlumičů, aby tlumily trháky. Výbušnina kromě rychlosti nabírá na palubě o řád větší užitečnou hmotnost než raketa poháněná chemickými látkami.
„Tato myšlenka je atraktivní, protože pouze pomocí explozivní kosmické lodi je možné zrychlit na významné relativistické rychlosti, pak budou k dispozici vzdálené planety sluneční soustavy a bude možné uspořádat první mezihvězdnou výpravu,“vysvětluje RIA Novosti Anton Pervushin, spisovatel sci-fi, specialista na historii astronautiky …
Vědci vypočítali, že pokud vybuchnete jedno nabití každé tři sekundy, pak se zrychlením jedné dosáhne loď tři procenta rychlosti světla a za 140 let letí k nejbližšímu hvězdnému systému Alpha Centauri.
Myšlenka kosmického pohonného zařízení založeného na jaderných explozích byla v roce 1962 také vyjádřena sovětským fyzikem Andrejem Sacharovem. Jeho koncept byl uznán jako velmi složitý, ale slibný.
Veškeré práce na výbušninách se zastavily v roce 1963, kdy byla podepsána mezinárodní smlouva zakazující zkoušky jaderných zbraní v atmosféře, vesmíru a pod vodou.
Výbuchové schéma "Orion" / Ilustrace RIA Novosti. NASA.
Propagační video:
Termonukleární exploze
V roce 1971 navrhl německý fyzik Friedward Winterberg zrychlení kosmické lodi s termonukleární reakcí zahájenou elektronovým paprskem.
Termonukleární reakce je 26 miliónkrát energetičtější než chemické palivo s vodíkem a kyslíkem a dává řádově větší energii než jaderná. Ale o řád menší než exploze při interakci hmoty a antihmoty. Problém spočívá v tom, že u všech potenciálních druhů paliv byla realizována pouze reakce štěpení jaderného materiálu a prokázala se jeho účinnost.
Přes utopianismus myšlenky termonukleárního motoru byl podporován členy Britské meziplanetární společnosti ao dva roky později založili projekt Daedalus.
V útrobách hvězd dochází k termonukleární fúzi. K jejímu spuštění na Zemi jsou zapotřebí nestvůrné teploty a palivo vyrobené z vodíku nebo vodíku a helia. Výpočty ukázaly, že energie termonukleární fúze směsi deuteria a helia-3 může vyvinout 12 procent rychlosti světla - 36 tisíc kilometrů za sekundu. Daedalus by za půl století dosáhl Bernardovy hvězdy, 5,9 světelných let od Země. Pro srovnání: nejrychlejší kosmická loď, Voyager 1, zrychlila na 17,02 km za sekundu díky gravitační asistenci poblíž Saturn.
Strukturálně byla loď velkým zásobníkem paliva, odkud se každou sekundu v malých částech vhánilo palivo do spalovací komory. Produkty plazmového spalování jsou nasměrovány do trysek silnými magnetickými poli.
V roce 1978 byla práce na filmu „Daedalus“zkrácena.
„Výbušné projekty se bohužel nemohou plně rozvinout kvůli smlouvě o zákazu jaderných zkoušek ve třech prostředích (oceán, atmosféra a vesmír), podepsaných v roce 1963. Dokud nebude revidována, zůstanou jakékoli koncepce explozí čistě teoretické, “poznamenává Anton Pervushin.
Projekt termonukleární palivové lodi / Icarus Interstellar.
Dvě stě let čekání
V roce 2010 se nadšenci pokusili oživit sen o explozi a založili projekt Icarus. Byly podporovány Britskou meziplanetární společností a Tau Zero Foundation.
Účastníci projektu Icarus vzali vývoj Daedalu jako základ a analyzovali hlavní aspekty budoucí mise. Navrhuje se vypustit malou bezpilotní sondu na termonukleární pohonné zařízení najednou na několik cílů do 15 světelných let od nás. Pro podrobné studium jedné nebo dvou hvězd a šesti nebo sedmi planet bude zapotřebí celý komplex zařízení o hmotnosti asi dvě stě tun. Můžete se naplnit heliem-3, které je na Zemi vzácné, na oběžné dráze plynových obrů, jako je Jupiter. Vzhledem k tempu technologického rozvoje nebude taková mise možná až do roku 2300.
Výbušné projekty mají kromě legislativních omezení mnoho nevyřešených technických problémů. Není jasné, kde získat palivo pro termonukleární reakci, jak jej zavést do komory, jak tlumit zrychlení, jak chránit posádku před kosmickým zářením a obecně, který z kosmických pohonných systémů bude nejúčinnější.
Přesto, podle Pervushina, pokud jednoho dne lidé chtějí poslat velkou kosmickou loď k nejbližším hvězdám, prostě neexistuje žádná jiná možnost než výbušná.
Tatiana Pichugina