Вадим Скумбриев - Заметки о космической фантастике

снимается: нужно всего лишь пролететь сквозь него у полюсов планеты, где интенсивность излучения минимальна. Именно так летали корабли миссий «Аполлон» на Луну. Структура обшивки командного модуля (внутренняя сэндвич-панель с алюминиевыми сотами, слой стеклопластика и внешняя стальная пластина) экранировала излучение с большим запасом, так что полученные астронавтами дозы не сильно отличались от доз, получаемых людьми на МКС. Для примера, на геостационарной орбите (да, как ни странно, она лежит в зоне внешнего пояса) для нормальной защиты достаточно алюминиевой пластинки с эффективной радиационной толщиной 0,01 г/см^2.

Другими словами, на первый взгляд это не такая уж большая преграда. Но — для ракеты. А вот для остального…

Космический лифт.

Один из самых популярных альтернативных методов отправки грузов на орбиту в тех книгах, где авторы вообще задумываются над этим вопросом. Ему посвящён целый роман Артура Кларка — «Фонтаны рая».

Лифт — это парящая на геостационарной орбите платформа с тросом, протянутым к Земле, и противовесом на внешней стороне. В теории это позволит выводить грузы на орбиту без использования жидкостных реактивных двигателей. Путь наверх займёт гораздо больше времени, но будет дешевле и безопасней.

В теории, разумеется.

Так это видит неизвестный художник. Правда, тут даже до орбиты МКС (400 км) далеко, не то что до геостационарной (35876 км).

На практике сперва лифт надо изготовить. Очевидно, что самая важная его часть — это трос. Его нельзя удлинять бесконечно, в какой-то момент он начнёт рваться под собственным весом независимо от толщины. Из современных конструкционных материалов для такого троса не годится ни один, все они обладают недостаточной удельной прочностью. Единственный потенциальный кандидат — это углеродные нанотрубки, но до создания высокопрочных материалов на их основе ещё очень далеко.

Однако конструирование лифта — это ещё не всё. Даже если отбросить такие тонкие моменты, как уязвимость устройства и необходимость как-то стабилизировать платформу, остаются упомянутые выше радиационные пояса. И если ракета может пролететь сквозь них у полюсов, то кабинка лифта — нет, потому что его нужно строить на экваторе. То есть там, где пояса самые толстые. Кроме того, надо пересекать ещё и гораздо более опасный внутренний пояс — перспектива не из приятных.

И эта проблема не менее сложна, чем проблема прочности троса. Ведь если ракета летит очень быстро, то на геостационарную орбиту по тросу кабинка лифта будет ползти несколько суток, а то и больше. Значительное время при этом она проведёт в зоне высокой радиации, вынуждая экипаж загорать под жёстким излучением.

С понятными последствиями.

Гаусс-пушка.

При упоминании гаусс-пушки 99.99 % людей представят себе оружие. Пушка же. Сталкер же. И ещё более 9000 игрушек. Неудивительно, но это не только и не столько пушка, сколько система для разгона чего угодно. Вот о ней-то и поговорим.

Суть сего изобретения в чём: есть ряд проводных катушек, называемых соленоидами, есть ствол, есть снаряд из ферромагнетика. Катушки включаются одна за другой, создавая электромагнитное поле, которое и разгоняет снаряд.

Вроде бы круто. Но дьявол таится… нет, не в деталях, а в электродинамике.

Для увеличения силы магнитного поля и, как следствие, ускорения снаряда сила тока должна быть как можно более высокой. Импульс же — как можно более кратковременным, иначе катушки будут тормозить разгоняющийся снаряд, кроме того, чем дольше длится импульс, тем больше энергии тратится впустую. Скорость нарастания импульса находится в обратной зависимости от индуктивности, а мощность создаваемого током магнитного поля — в прямой.

Объяснение для тех, кто ничего не понял: чтобы увеличить мощность, нужно увеличить индуктивность, а чтобы увеличить скорость снаряда — уменьшить индуктивность. Получается замкнутый круг. Так что эффекта рейлгана не ждите.

Впрочем, если прошибать рельс из гаусс-пушки и не получится, то её можно использовать как раз для вполне мирных целей — запуска спутников на орбиту. Понятное дело, тут тоже полно проблем. Например, низкий КПД системы — чтобы его повысить, нужны --">