— дaлee aтoм дeйтeрия и прoтoн в сoвoкупнoсти oбрaзуют гaммa-луч и aтoм гeлия-3, сoстoящий из двуx прoтoнoв и oднoгo нeйтрoнa;
Кaк былo скaзaнo вышe, рeaкция тeрмoядeрнoгo синтeзa спoсoбнa высвoбoдить пoистинe oгрoмнoe кoличeствo энeргии, кoтoрoe исслeдoвaтeли всeми силaми пытaются приспoсoбить к двигaтeльнoй систeмe кoсмичeскиx кoрaблeй. В рaкeтoстрoeнии эффeктивнoсть испoльзoвaния топлива определяется его удельным импульсом, означающим отношение единицы тяги на единицу пропеллента, потребляемого в единицу времени. На данный момент считается, что движение на термоядерном синтезе сможет помочь невероятно быстро попасть в любую точку Солнечной системы: так, предполагается, что полет до Юпитера и обратно займет всего два года. Магнитоплазменная ракета с переменным удельным импульсом (VASIMR) Все что будет нужно космическому кораблю для набора топлива – это погружение в атмосферу. Кроме того, планируется, что подобная ракета будет использовать в качестве топлива водород, что поможет пополнять запас топлива прямо при прохождении космического пространства, ведь водород есть в атмосфере многих планет. Так вот, новейший двигатель на термоядерном синтезе может иметь удельный импульс в 300 раз больший, нежели обычные ракетные двигатели. Именно такому проекту эквивалентна разработка космического корабля с двигателем на термоядерном синтезе. Следовательно, космические корабли на термоядерном синтезе смогут обеспечить куда более длительную тягу, чем химические ракеты, топливо которых выгорает крайне быстро. Представьте, что на Земле стало возможным строительство автомобиля, который может развивать скорость, в два раза большую любого другого. Существует два проекта NASA по созданию движения на синтезе, давайте их рассмотрим.
Однако стоит обратить внимание и на сами проекты двигателей на основе синтеза. Однако плазма отлично проводит электричество, и благодаря этому становится возможным ее удержание, управление и ускорение с помощью магнитного поля, что и легло в основу нового космического двигателя. Состоят они из плазмы (порой называемой четвертым состоянием вещества), которая представляет собой ионизированный газ, лишенный некоторой части электронов. — после чего два атома гелия-3 создают два протона и атом гелия-4, состоящий из двух протонов и двух нейтронов. Полет на энергии синтеза В необходимости поддержания подобного уровня температуры и заключается основная проблема, так как плазму невозможно заключить в контейнер из любого известного человечеству вещества. Единственными природными объектами, имеющими достаточную температуру для создания реакции термоядерного синтеза, являются звезды. Стоит отметить, что NASA хочет построить корабль с двигателем на основе термоядерного синтеза в течении ближайших 25 лет.
И хотя на данный момент многие передовые концепции двигателей NASA еще очень далеки от реализации, основы для двигателей на термоядерном синтезе заложены. Кроме того, сейчас исследователи работают над полноразмерной системой двигателя с подобным механизмом. Данный эксперимент проводился для обоснования самой концепции GDM. Но, конечно, часть плазмы будет просачиваться, обеспечивая таким образом необходимую тягу. В этом двигателе плазма будет контролироваться несколько иначе: тонкие мотки проволоки с током будут воздействовать на вакуумную камеру с плазмой подобно магниту. Помимо VASIMR NASA разрабатывает и новую систему движения на термоядерном синтезе с динамическим газовым зеркалом (GDM). Эта система вводит газ в GDM и в дальнейшем нагревает его микроволновой антенной, работающей на частоте 2,45 ГГц. Таким образом, плазма будет находиться в своеобразной ловушке магнитного поля, создаваемого центральной ячейкой системы GDM. Кроме того, нестабильность контролируется тем, что определенное количество плазмы может протекать через узкую часть зеркала. На концах двигателя будут находиться зеркальные магниты, благодаря которым слишком быстрый выброс плазмы из двигателя будет невозможен. Первые двигатели с подобным механизмом давались очень сложно, ведь плазма неустойчива и удержать ее совсем непросто.
Так как ракеты на синтезе будут использовать плазму, исследователям придется изучить этот тип вещества, и в этом им поможет VASIMR. Магнитоплазменная ракета с переменным удельным импульсом (VASIMR) является своеобразным предшественником ракет на термоядерном синтезе. Данный процесс очень похож на процессы, происходящие в микроволновой печи;
— сначала два протона образуют атом дейтерия, позитрон и нейтрино;
Для выброса плазмы будет использоваться магнитное поле, которое также поможет защитить сам космический корабль, ведь плазма способна уничтожить любой материал, с которым вступает в контакт. Движение на термоядерном синтезе с динамическим газовым зеркалом (GDM) Стоит также отметить, что подобную ракету будет можно (и даже нужно) использовать для позиционирования спутников на орбите Земли. — кормовая ячейка, в которой магнитное сопло будет преобразовывать плазменную энергию в выхлопные газы. Использовать VASIMR придется следующим образом: первую половину пути двигатель должен постоянно разгоняться, а во вторую – замедляться. Кроме того, во второй половине пути необходимо изменить направление двигателя.
Ежесекундно внутри солнечного ядра происходят миллионы ядерных реакций синтеза, от которых зависят как люди, так и вся планета. Что такое синтез? Эта статья поможет Вам узнать больше о самом процессе синтеза и о том, что же делает NASA для воплощения в реальность двигателей на термоядерном синтезе. Раньше ракетам на такой путь понадобилось бы около 7 месяцев. На данный момент Марс и другие планеты находятся вне досягаемости стандартных двигателей, и поэтому NASA разрабатывает дополнительные ракетные двигатели, причем некоторые из них будут работать на солнечной энергии. Теоретически, воссоздание тех же типов высокотемпературных реакций, которые происходят в самом центре Солнца, будет возможно на космических кораблях с новыми ракетными двигателями на термоядерном синтезе. Вот более точное описание этой реакции: С помощью подобного типа двигательной установки добраться до Марса будет возможно всего за 3 месяца.
Как будет работать двигатель на термоядерном синтезе
Предыдущая запись