Михаил Александрович Смирнов , Александр Викторович Багров - Каравеллы для звездоплавателей

Рис. 4. Корабль для длительного межзвездного перепета большой группы колонистов- переселенцев, построенный из астероида (или кометы). Обитаемую зону и полезный груз защитит от микрометеоритов и космического излучения толща пород над ними. Двигатель корабля-астероида обеспечивает лишь небольшую тягу, которая достаточна только для маневрирования. Если вещество астероида использовать в качестве топлива для двигательной установки, то ее возможности возрастут. Тем не менее путешествие на подобном космическом ковчеге до ближайшей звезды займет несколько тысячелетий.

Пожалуй, среди проектов межзвездных ракет, которые рассматривались в качестве отправной точки для детальной разработки, наиболее известны «Орион» и «Дедал».

Свою идею звездолета «Орион» с импульсным термоядерным двигателем американский ученый Ф. Дайсон опубликовал в 1968 г. Как раз тогда растущие мировые арсеналы водородных бомб и невообразимая их мощь создали атмосферу страха перед будущим. Но вот тут-то и появился проект, где движение обеспечивалось взрывами водородных бомб возле массивной плиты, соединенной амортизаторами с остальными частями корабля (рис. 5, 6). Возникающие при термоядерных реакциях частицы высокой энергии, застревая в плите, передают ей свой импульс, а амортизаторы гасят резкие толчки от взрывов. Конечно же, то, что на топливо для «Ориона» шла начинка водородных бомб, вызывало всеобщую симпатию к проекту. «Какой это был бы замечательный день, если бы ужасное оружие удалось использовать вот таким мирным способом» — писал американский журнал «Спейсфлайт» по этому поводу.

Рис. 5. Конструкция термоядерного импульсного звездолета «Орион».

Рис. 6. Полет «Ориона». Повторяющиеся друг за другом термоядерные взрывы толкают тяжелую плиту в основании корабля.

К сожалению, совсем неясно, как изготовить ударную плиту, способную без ущерба для себя выдерживать термоядерные взрывы. Но даже если бы случилось чудо и непробиваемый материал для нее удалось создать, то все равно мы бы не знали, как избавиться от нагрева конструкций поглощаемой ею энергией? Хоть прост и привлекателен проект, да несбыточен.

Ученые Британского межпланетного общества полагают, что обе проблемы (создать неразрушаемый и ненагреваемый микровзрывами реактивный двигатель) было бы легче решить, если роль взрывной камеры и сопла двигателя передать магнитному полю и использовать реакцию аннигиляции. При аннигиляции протона и антипротона большая часть энергии уносится заряженными пи-мезонами, которые легко фокусируются магнитным полем специально подобранной конфигурации (рис. 7). Часть энергии микровзрыва приходится на нейтральные пи-ноль-мезоны, довольно быстро распадающиеся на гамма-кванты. Требование отнести полезные грузы достаточно далеко от реактора (чтобы уменьшить поток проникающего гамма-излучения) и снабдить ракету радиаторами для сброса поглощаемой энергии, по сути, предопределяют облик звездолета с аннигиляционным двигателем (рис. 8).

Рис. 7. Принцип действия протон-антипротонного аннигиляционного двигателя. Магнитное поле в форме камеры-ловушки и расширяющегося сопла формируется током в кольцевых витках из сверхпроводника. После взаимодействия протона с антипротоном рождаются заряженные пи-мезоны и нейтральные пи-ноль-мезоны. Заряженные пи-мезоны летят в направлении из сопла почти параллельным пучком и, пройдя почти 2 км, распадаются на другие частицы. Нейтральные пи-ноль-мезоны и продукты их распада — гамма-кванты не отклоняются магнитный полем реактора и, поглощаясь веществом звездолета, нагревают его.

Рис. 8.

--">