Полёт на Марс за 38 дней скоро станет реальностью?
Компания Ad Astra получила грант от NASA в размере 9 млн $ на разработку ракетного плазменного двигателя, который сможет доставить человека на Марс за 38 дней.
Основателем компании является Франклин Чанг-Диас – известный астронавт, участник семи экспедиций программы шаттла и исследователь в сфере плазменной физики. В 1979 году он предложил концепцию элекромагнитного плазменного двигателя VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) и с тех пор её развивал. В 2000-х годах Чанг-Диас основал Ad Astra, которая должна реализовать его идею. Два года назад NASA выделила компании грант в размере 9 млн $. Деньги пойдут на доработку прототипа до уровня технической готовности, который позволит создать образец, пригодный для использования в космосе.
В двигателе VASIMR используется двухступенчатая схема подогрева исходного газа. На первой стадии нейтральный газ подается в индуктор и разогревается до состояния “холодной” плазмы с помощью высокочастотных радиоволн. Далее полученная плазма проходит через ускоряющее сопло, а затем доводится до сверх критичных температур вторым индуктором с более мощным частотным генератором.
После этого мощное магнитное поле выбрасывает ускоренную плазму из двигателя, придавая обратный импульс самой системе – тем самым развивая скорость в течении относительно короткого времени.
Быстрота истечения плазмы у VASIMR намного выше, чем у струй раскаленного газа обычных химических ракетных двигателей, а значит космический корабль с плазменным двигателем может достигать гораздо больших скоростей.
Кроме того, в данной конструкции исключена эрозия электродов. Все части VASIMR защищены магнитным полем, они не имеют прямого контакта с плазмой, поэтому потенциальная продолжительность эксплуатации такого двигателя гораздо выше, чем ионного.
Плазменные двигатели более экономичны и долговечны по сравнению с обычными, использующими сгораемое топливо. Но стоит отметить, что VASIMR не подходит для старта кораблей с Земли. У него слишком низкое соотношение тяги к массе, поэтому он может быть использован только в невесомости.
Существенной проблемой плазменного двигателя является потребление большого количества электроэнергии. Для того, чтобы реализовать быстрый трансфер людей на Марс, необходимо оснастить корабли источником более высокой энергии, к примеру ядерными энергоблоками. Правда этот вариант, по мнению Илона Маска, достаточно опасен, ведь в случае аварии осколки ракеты могут упасть на Землю и привести к радиоактивному заражению, а сам двигатель будет слишком тяжелым для ракеты. Ещё одним вариантом могут стать солнечные панели большой площади.
Тем не менее, разработка плазменных двигателей продолжается. Если Ad Astra удастся успешно реализовать проект, космические перелеты станут проще, быстрее и дешевле. Сокращение времени полёта означает меньший вред для здоровья экипажа, а также меньшие требования к ресурсам жизнеобеспечения и обитаемому объему. Поэтому вполне возможно, что в ближайшие десятилетия мы сможем путешествовать на Марс всего за полтора месяца.