Продолжаю знакомить всех желающих с тем, что происходит в компании SpaceX, одной из трех больших компаний, созданных и возглавляемых совершенно уникальным предпринимателем по имени Elon Musk.
Рассказывать об этом "буржуе"-миллиардере надо отдельно. А в этой статье я немного расскажу о тех новостях, которые продолжают интриговать всех интересантов космической индустрии.
Все знают, что SpaceX стал первой в мире компанией, создавшей свой собственный уникальный космический корабль Дракон и свою собственную линейку космических ракет-носителей Фалькон. Всем более-менее интересующимся космическими делами известно, что Дракон стал первым в мире частным космическим кораблем, получившим сертификат, разрешающий полеты в космос и возвращение на Землю. Ну и все, конечно знают, что в мае-июне и в октябре сего года Драконы дважды посетили Международную Космическую Станцию. Третий полет запланирован на январь 2013 года.
Многие, но не все, знают, что в семействе ракет Фалькон, к двум уже имеющимся, в ближайшие месяцы добавится третья - тяжелый носитель Фалькон-Хэви грузоподъемностью 53 тонны на НОО ("низкая опорная орбита Земли").
Впрочем, это всё уже давно известная информация, которую и так достаточно много обсуждают.
Первое, что я хотел рассказать из новостей, это то, что Маск дал интервью журналу Wired. Интервью интересное, отвечающее на некоторые вопросы, которые давно интересуют публику.
Первое. Маск рассказал о работе над проектом новой сверхмощной ракеты-носителя. Рассказал немного, но изюминка в том, что, по словам Маска, новая ракета не будет использовать керосин-кислородный двигатель. Топливо будет другим, но не сказал каким именно. Из наиболее вероятных предположений - это может быть кислород-водородное топливо. Водород самое экологически чистое и самое энергетически выгодное топливо, но плотность жидкого водорода не очень высока, поэтому, если надо иметь много топлива (в первой ступени), объём его слишком велик, а значит слишком велики размеры водородного бака ракеты. С учетом того, что двигатель, который проектируют для этой ракеты, должен развивать рекордную для ЖРД тягу около 780 т.с. на уровне моря, расход топлива будет очень большим, что требует гигантского топливного бака, гигантских размеров ракеты.
Другим вариантом является использование твердотопливных двигателей первой ступени. Тяга 780 т.с. для таких двигателей далеко не рекордная - твердотопливные боковые ускорителт спейс-шаттла развивали 1250 т.с. тяги на уровне моря. Так что, этот вариант выглядит более реальным.
Третий вариант - новые виды топлива, например нано-алюминиевое топливо, которое обещает невероятно высокую энергетическую эффективность. Но ракетных двинателей на этом топливе пока никто ещё не создавал.
Вобщем, поживем - увидим. Работы идут, варианты просчитываются, рисуются эскизные чертежи двигателей и ракет.
Другим аспектом в интервью был разговор о том, как фирме удалось на столько сильно снизить себестоимость своей продукции по сравнению с другими производителями.
Прежде всего, Маск указал, что фирма старается не заказывать ничего у подрядчиков и их суб-подрядчиков. Многоступенчатая подрядная система значительно удорожает окончательный продукт, поскольку на каждой ступени суб-суб-суб... подрядов снимается немалая прибыль. Скажем, если вы заказываете известному поставщику турбокомпрессор, то лопатки ротора будет делать одна фирма, электрооборудование - другая, электронику - третья, статор будет заказан у четвертой и т.д. Делая всё это у себя в компании, можно срезать значительный пласт с цены.
Другим фактором снижения себестоимости стало... многократное снижение материалоёмкости за счет технологий производства.
Вот, к примеру, корпус ракеты.
Изнутри кропус имеет продольные и поперечные ребра жесткости - выглядит, как вафли.
В авиапромышленности фюзеляжи самолетов имеют внутренние шпангоуты и продольные балки, которые привариваются к корпусу. Но для ракет такая конструкция не годится - гигантское внутреннее давление и очень низкое (если вообще оно есть) давление снаружи такой корпус просто сорвут с шпангоутов. Кроме того, алюминиевые сплавы очень плохо поддаются сварке, особенно сверхлегкий, самоупрочивающийся алюминий-литиевый сплав, который используется для ракет Фалькон.
Традиционно, лист корпуса делают толстым, а потом "вафельный" квадратик в нем вырезают фрезерованием. Это не только очень дорого по расходу материала, но дорого и станочное время, и риск брака очень велик, что приводит к дополнительным расходам.
В SpaceX решили всё-таки перейти к шпангоутам-балкам, как в самолетах, которые привариваются изнутри к листам корпуса. Вот только сварка "немножко" другая. Это технология, которая была разработана в 1991 году в Кембриджском Институте Сварки и называется "сварка трением вращением с перемешиванием". Сварочный шов, который образуется при сварке этим методом, по прочности не отличается от монолитного материала, не имеет внутренних пустот ("пузырей", трещин и т.п.), не создает микрочастиц окалины в материале шва. В результате, резко сократилась стоимость материала, производство практически безотходное, резко сократился производственный цикл, количество оборудования (а это производственные площади), энергопотребление (меньше оборудования работает меньше времени), резко уменьшилось применение дорогого ручного труда на производстве корпусов ступеней и топливных баков ракет.
Это как раз такой "секрет", который Маск счел возможным "раскрыть" - всё равно рано или поздно к этой технологии перейдут все производители.
Других "секретов" Маск не стал раскрывать. Интересно, он отметил, что они не публикуют своих патентов. Проблема - неуважение к интеллектуальной собственности, проще говоря "пиратство", которое процветает в "некоторых восточных странах". Горькая усмешка: "ну опубликуем мы патент, а китайцы начнут его использовать - плевали они на патент и права изобретателей..."
Другая новость касается работ про проекту Кузнечик ("Grasshopper").
Для тех, кто не знает об этом проекте - видео (компьютерная анимация):
До сих пор это был только "мультик", который объяснял смысл проекта. С июля сего года проект вступил в сталию экспериментов и испытательных "прыжков". В июле экспериментальную первую ступень вывезли на полигон МкГреггор в штате Техас.
В сентябре "Кузнечик" подпрыгнул в первый раз, совсем немножко - только оторвался от стола, повисел на высоте 2 метров и аккуратно сел.
1 ноября "Кузнечик" подпрыгнул второй раз, в этот раз на 5,5 метров, повисел пару секунд и аккуратно сел на стартовый стол:
Были проверены системы ориентации, устойчивости и посадочные опоры.
Это, конечно, упрощенная модель ступени Фалькона-9. На ней установлен всего один двигатель Мерлин-1Д вместо девяти таких двигателей в стандартном исполнении. Ожидается, что следующий этап пойдет на 9-двигательной модели, а к концу года, или в январе следующего Маск надеется (но не обещает дело новое, много неизвестного впереди), что испытательная ступень достигнет сверхзвуковой скорости и высоты свыше 10 километров.
Ещё из новостей от SpaceX: НАСА утвердила очередной этапный документ, представленный фирмой, о требованиях к пилотируемому варианту корабля Дракон.
"Ракета нового поколения SLS, разрабатываемая в НАСА, будет изготавливаться с помощью новейшей технологии лазерной плавки.
В Центре космических полетов имени Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама, сложные металлические детали для тяжелой ракеты-носителя SLS будут создавать с помощью особенной технологии селективной лазерной плавки (SLM). Это позволит в один прием изготавливать детали сложнейшей формы и сэкономит миллионы долларов.
Технология SLM похожа на 3D-печать, только для изготовления деталей используется не термопластик и нагревательный элемент, а металлический порошок и высокоэнергетический лазер. Мощный лазерный луч плавит порошок и с нуля с высочайшей точностью создает детали самой сложной формы. При этом обеспечивается простая производственная цепочка: трехмерная компьютерная модель – готовая деталь с заданными механическими свойствами и геометрией.
SLM значительно сокращает время производства деталей: с месяцев до недель или в некоторых случаях даже дней. Кроме того, отсутствие сварочных швов существенно повышает прочность изделий и уменьшает количество потенциально опасных слабых мест в конструкции ракеты.
Некоторые детали, "напечатанные" с помощью лазера, будут испытаны уже в этом году во время огневых тестов двигателя J-2X. Если все пройдет успешно, технология SLM будет широко использоваться для изготовления первой ракеты SLS, которая отправится космос в 2017 году.
Скорее всего, технология SLM найдет широкое применение в аэрокосмической индустрии и в других отраслях. По скорости и возможностям производства цельных деталей сложной формы SLM пока вне конкуренции."
Пока это все новости, которыми я хотел поделиться.
Спасибо, Стивен. Всегда с удовольствием читаю ваши посты. А про лунную программу США (новую) что-нибудь слышно ? Вроде обещали, что если Обама останется на посту президента, то финансирование будет продолжено... Или ещё рано об этом говорить?
В Штатах вопросы финансирования решает не президент, но Конгресс. А в этой конторе всё больше вопросов по поводу космических программ.
По поводу лунной программы остро стоит вопрос "зачем?". Если Луна и имеет интерес, то больше для частников. В Конгерссе сейчас популярна точка зрения, что "можно, конечно, и на Луну слетать, но цель НАСА должна быть дальше - астероиды и Марс." Возможно, что для полета на Луну и дадут деньги, но только, как на рабочий этап создания и испытания техники для более дальних полетов.
Сегодня ключом к космосу является стоимость полетов. Это главное, чем аргументирует Маск.
С Кузнечиком Маск собирается сбить цену на полет 1 кг полезной нагрузки на НОО с нынешних 10 тысяч до 10 баксов. Это значит, что рынок услуг расширится за счет тех, кто очень бы хотел воспользоваться космосом, но это пока чертовски дорого и им трудно найти деньги.
Например: университеты, исследовательские лаборатории, материаловеды, медицина, астрономические обсерватории, частные компании и тот же космический туризм.
Согласитесь, что альма матер Бориса Натановича Стругацкого - Пулковская обсерватория хотела бы иметь свой орбитальный филиал, но это стоит миллиарды. А если это будет стоить пару сотен тысяч, то можно будет найти их, если не в бюджете, то у спонсоров.
Двигатель для ракеты МСТ, который разрабатывает СПЭЙС Х, будет работать на топливе кислород-метан, что позволит повысить удельный импульс с 300 сек до 375 сек. Водород очень сложно хранить. поэтому он не годится для дальних полётов. Но всё равно это не решает проблему регулярных полётов на Марс, так как даже на таком топливе, чтобы отправить корабль к Марсу массой 200 тонн с НОО, необходимо дополнительно масса топлива в 1200 тонн, а ещё надо везти с собой топливо на обратный путь. Только использование двигателя ВАСИМР (удельный импульс от 8000 сек до 60000 сек, соответственно расход топлива меньше от 30 до 200 раз даст возможност осуществления регулярных полётов на Марс, но тут возникает проблема источника питания для него: солнечные батареи или ядерный реактор. Лучше выбрать ядерный реактор (для дальнейших полётов к дальним планетам). Мощность реактора должна быть примерно 30 МВт тепловых (при
КПД =30% с двигателями Стирлинга получается 10 МВт эл.). Этого достаточно для межпланетного корабля массой 1000 тонн (можно лететь хоть к Плутону и обратно).
Двигатель, который условно называется пока Мерлин-2, тот, который проектируется под метан-кислородное топливо, предназначен для ступеней носителя, а не как маршевый для полета корабля к Марсу. В частности, метан был выбран ещё и по той причине, что его возможно производить на Марсе. То есть, тащить его за собой нет нужды.
В качестве маршевого для межпланетного перелета рассматриваются варианты: ядерный двигатель NERVA, разработанный НАСА в 60-х годах (Маск запрашивал НАСА о возможности покупки) или VASIMR - Маск в постоянном контакте с компанией Astra.
Вы знаете, что третья фирма Элона Маска, СоларСити, производит солнечные батареи. Маск вложился в это дело по 2 основным причинам: производство электромобилей Тесла Моторс требует дополнительного наполнения электрических сетей и космические проекты нуждаются в солнечных батареях. Возможно, что VASIMR получит от СоларСити очень большие, легкие и эффективные солнечные батареи - для Маска это выгоднее.
С атомными реакторами есть проблемка. А вдруг авария носителя на взлете? А вдруг авария на орбитальном участке?
Никто не хочет получить груженный топливом реактор на голову.
Я так понимаю, что для Маска главная цель -- это колонизация Марса, а отсюда и всё остальное.
Далее.
Метан-кислородный двигатель -- это здорово (Маск умеет смотреть вперёд).
Теперь о маршевом двигателе для полёта на Марс и далее.
"Никто не хочет получить груженный топливом реактор на голову." Но всем хочется на Марс (это я о тех, кто вообще думает о космосе).
Во-первых: на солнечных батареях можно лететь не дальше Марса, да и то размеры батарей огромны (порядка 100 000 кв. м).
Во-вторых: ядерный двигатель NERVA тоже является ядерным реактором, но открытого типа и мощность его огромна (ну и радиоактивные выбросы тоже огромны), о таких двигателях можно было всерьёз думать 50 лет назад, когда на экологию было всем наплевать.
Так что остаётся небольшой (порядка 30 МВт тепловых) компактный ядерный реактор закрытого типа для ВАСИМРа, если всерьёз думать о полёте на Марс и дальние планеты, да можно будет и в Пояс Койпера лететь.
Что касается безопасности при запуске, то ведь запускают же корабли к планетам с ураном 238 (изотопный источник питания), а можно запускать блок с реактором отдельно с системой увода блока при аварии на старте, как у Дракона.
"запускают же корабли к планетам с ураном 238 (изотопный источник питания)..."
Там очень мало урана, да и "упакован" он очень серьёзно. Для реакторов это другое дело.
"о таких двигателях можно было всерьёз думать 50 лет назад, когда на экологию было всем наплевать..."
Выброс радиоактивного вещества происходит в космосе, вне орбиты Земли. Не в том проблема.
Для любого ядерного реактора, корабль должен быть серьёзно загружен топливом. Но сначала, это топливо должно быть доставлено на орбиту. Это и есть главный камень преткновения. Как, с какими мерами предосторожности, в какой "упаковке" забрасывать на орбиту большое количество расщепляющихся материалов.
Альтернатива - орбитальное производство ядерного топлива. Но это дело не завтрашнего дня.
VASIMR - мой фаворит по-любому. Кроме того, что это двигательная установка, он создает электромагнитный кокон, защищающий корабль от космической радиации, как магнитосфера защищает Землю.
Без этого кокона, кораблю надо будет делать радиационную защиту, которая будет весить немеряно, а обитаемое пространство придется резко уменьшать.
В накопительном модуле DM2 образуется плазма массой 20 грамм и начальной кинетической энергией 1 ГДж. Далее плазма сжимается Z-пинч эффектом, выбрасывается из магнитного сопла и создает реактивную тягу.
На выходе получается реактивная тяга в 3812 ньютон-секунд за импульс при частоте 10 импульсов в секунду и удельном импульсе 19436 секунд.
В 2010 году был разработан проект Z-пинч корабля:
Длина 125 метров, масса 600 тонн, включая 125 тонн полезной нагрузки (25% - невероятно).
Максимальная тяга создает ускорение чуть меньше 1g. При работе на максимальной тяге 8,7 суток, корабль долетит до Марса за месяц.
Собирать монстра надо на орбите. Нужны сверхтяжелые носители и... Пора орбитальные стапели строить?
С помощью установки Charger 1, ученые должны оценить безопасность и пригодность для использования в качестве топлива лития-6, эффективность работы МГД-генераторов, надежность магнитного сопла, антирадиационной защиты и т.д. Все это ученые планируют сделать в течение ближайших 11 лет.
Термоядерный двигатель для космических кораблей решит проблему полётов в Солнечной системе с большими скоростями, но когда-то это ещё будет.
Первая проблема: это осуществление и поддержка термоядерной реакции. Пока что реально строится Токамак во Франции и работать он начнёт лет через десять и ещё неизвестно, что там получится. Здесь нельзя называть сроков (потому что уже 50 лет бьются над этим, а проблема не решена, может быть ещё 50 лет понадобится).
Далее. Когда решат проблему устойчивой реакции, встанет вопрос о необходимой массе всех узлов для работы этой установки в качестве двигателя. Масса может оказаться и 5000 тонн и 20000 тонн, а тогда уже и смысла нет в этом.
А сейчас есть вполне реальная технология: ВАСИМР плюс небольшой ядерный реактор на 30 МВт тепловых (можно три реактора на корабль поставить). Общая масса корабля равна 1000 тонн. Масса силовой установки (двигатель ВАСИМР, ядерный реактор, холодильник-излучатель, двигатель Стирлинга) примерно равна 100 тонн плюс топливо (аргон) 100 тонн и можно путешествовать по всей Солнечной системе без проблем При этом масса полезной нагрузки равна 800 тонн, очень даже неплохо для решения любых задач. Осталось только сделать реактор (это решаемо технически за пять лет).
И всё реально за 10 лет решаемо (при наличии финансирования).
Вы не поняли. В этом двигателе термоядерная реакция не поддерживается. Это ИМПУЛЬСНЫЙ термояд. Мини-термояд. Продолжительностью в милисекунды. За 1 секунду 10 импульсов.
Это не термоядерный реактор, где процесс надо поддерживать.
Я конечно не учёный ядерщик, но кое чему я учился. В любом случае это термоядерный реактор -- импульсный или постоянный. В любом случае должно произойти зажигание термоядерной реакции, при этом выход энергии должен быть больше подведённой энергии в разы.
И нигде в мире ещё такого реактора нет и неизвестно, когда это получится, так как всё время возникают новые проблемы. Вся эта установка с пинч эффектом -- это всего лишь научный проект и то, что это сделают через 11 лет -- это ниоткуда не следует. Да, они обещают, чтобы получить деньги на исследования, но это может не получиться и через 50 лет.
А ядерные реакторы уже давно делают и это уже инженерная задача, тут уже и сроки реальные.
То, что делает и планирует Маск, это всё инженерные проблемы, поэтому это всё реально и реальны сроки. А термоядерный реактор -- это научная проблема, её могут решать и сто лет и двести, никто не знает, когда это всё будет работать.
И потом, если бы было просто сделать импульсный термоядерный реактор для двигателя, то его бы уже давно сделали. И такой пример уже есть. Ведь самый простой импульсный термоядерный реактор -- это водородная бомба, её сделали уже 59 лет назад, но это неконтролируемый импульсный реактор. А реактор с пинч эффектом -- это научная задача сродни токамаку (там и магнитные поля, и мощные разряды тока и т.п.), поэтому и сроки там неизвестные.
Импульс - это мгновенная термоядерная реакция, создающаяплазму на миллисекунды и тут же исчезающая. Z-pinch это кратковременный эффект удержания и сжатия плазмы магнитным полем самой плазмы.
Установка с пинч-эффектом "старая" новость. Такие установки применялись с середины 70-х годов для исследований в области разработки термоядерного оружия.
Если ребятам удалось использовать ту же установку для создания даже минимальной тяги...
В термоядерном реакторе надо поддерживать непрерывность реакции, стабильность плазмы в электромагнитном коконе. Это как раз и есть камень преткновения в термояденой энергетике. Плазменный шнур не получается удерживать дольше нескольких секунд.
Но для создания реактивной тяги эта плазма не годится. Разве что, для разогрева рабочего тела.
Ракета SLS, которая разрабатывается на деньги НАСА, будет иметь смысл, только если все ступени будут многоразовыми (и не на парашютах в океан, а как Кунечик , сухое приземление, но это не планируется). Учитывая, что Маск разрабатывает МСТ, то расходы НАСА на SLS -- это напрасно потраченные деньги. Ведь главное здесь -- это цена вывода за 1 кг груза на орбиту: у Маска это будет себестоимость где-то 200 долларов за 1 кг ( с учётом Кузнечика), а у Боинга -- это стандарт 10 000 $ за 1 кг (артель "напрасный труд" -- ещё один "дешёвый" шаттл будет). Понятно, что НАСА не хотят обижать Боинга, как "надёжного, испытанного" партнёра, но это же тупиковый путь развития. По планам НАСА полёт на Марс состоится "где-то через 25 лет". И это так уже лет двадцать. Это как в анекдоте: "вам же сказали, чтобы вы зашли завтра, а вы всё время приходите сегодня". Кстати и в России также. Так что если Маска не съедят разные Мартины с Локхидами, и он сделает МСТ (а МСТ будет готова не раньше, чем через шесть лет), то (при готовности ВАСИМР и ядерного реактора для него (а ядерный реактор ещё нужно сделать -- лет пять-то надо на это, а ещё никто и не начинал)) можно будет лететь на Марс...
Поздравляю вас и всех сторонников Элона Маска с успешным третьим прыжком Кузнечика от 17.12.12г. на высоту 40 метров.
Видео впечатляет. Вот оно, то, что и должно быть (напоминает космическую фантастику).
Теперь Боинги вместе с Локхидами могут отдыхать от космических трудов. Кому теперь нужен их Орион с их парашютами -- это просто смешно. Эти пожиратели бюджетных денег уже тридцать лет топчутся на месте, не способные создать ничего нового.
Нужно было дождаться, пока родится и повзрослеет Маск, чтобы произошёл рывок в космических полётах. И кто теперь сможет сказать, что не личность определяет ход истории?
Комментарии
По поводу лунной программы остро стоит вопрос "зачем?". Если Луна и имеет интерес, то больше для частников. В Конгерссе сейчас популярна точка зрения, что "можно, конечно, и на Луну слетать, но цель НАСА должна быть дальше - астероиды и Марс." Возможно, что для полета на Луну и дадут деньги, но только, как на рабочий этап создания и испытания техники для более дальних полетов.
С Кузнечиком Маск собирается сбить цену на полет 1 кг полезной нагрузки на НОО с нынешних 10 тысяч до 10 баксов. Это значит, что рынок услуг расширится за счет тех, кто очень бы хотел воспользоваться космосом, но это пока чертовски дорого и им трудно найти деньги.
Например: университеты, исследовательские лаборатории, материаловеды, медицина, астрономические обсерватории, частные компании и тот же космический туризм.
Согласитесь, что альма матер Бориса Натановича Стругацкого - Пулковская обсерватория хотела бы иметь свой орбитальный филиал, но это стоит миллиарды. А если это будет стоить пару сотен тысяч, то можно будет найти их, если не в бюджете, то у спонсоров.
КПД =30% с двигателями Стирлинга получается 10 МВт эл.). Этого достаточно для межпланетного корабля массой 1000 тонн (можно лететь хоть к Плутону и обратно).
В качестве маршевого для межпланетного перелета рассматриваются варианты: ядерный двигатель NERVA, разработанный НАСА в 60-х годах (Маск запрашивал НАСА о возможности покупки) или VASIMR - Маск в постоянном контакте с компанией Astra.
Вы знаете, что третья фирма Элона Маска, СоларСити, производит солнечные батареи. Маск вложился в это дело по 2 основным причинам: производство электромобилей Тесла Моторс требует дополнительного наполнения электрических сетей и космические проекты нуждаются в солнечных батареях. Возможно, что VASIMR получит от СоларСити очень большие, легкие и эффективные солнечные батареи - для Маска это выгоднее.
С атомными реакторами есть проблемка. А вдруг авария носителя на взлете? А вдруг авария на орбитальном участке?
Никто не хочет получить груженный топливом реактор на голову.
Далее.
Метан-кислородный двигатель -- это здорово (Маск умеет смотреть вперёд).
Теперь о маршевом двигателе для полёта на Марс и далее.
"Никто не хочет получить груженный топливом реактор на голову." Но всем хочется на Марс (это я о тех, кто вообще думает о космосе).
Во-первых: на солнечных батареях можно лететь не дальше Марса, да и то размеры батарей огромны (порядка 100 000 кв. м).
Во-вторых: ядерный двигатель NERVA тоже является ядерным реактором, но открытого типа и мощность его огромна (ну и радиоактивные выбросы тоже огромны), о таких двигателях можно было всерьёз думать 50 лет назад, когда на экологию было всем наплевать.
Так что остаётся небольшой (порядка 30 МВт тепловых) компактный ядерный реактор закрытого типа для ВАСИМРа, если всерьёз думать о полёте на Марс и дальние планеты, да можно будет и в Пояс Койпера лететь.
Что касается безопасности при запуске, то ведь запускают же корабли к планетам с ураном 238 (изотопный источник питания), а можно запускать блок с реактором отдельно с системой увода блока при аварии на старте, как у Дракона.
Там очень мало урана, да и "упакован" он очень серьёзно. Для реакторов это другое дело.
"о таких двигателях можно было всерьёз думать 50 лет назад, когда на экологию было всем наплевать..."
Выброс радиоактивного вещества происходит в космосе, вне орбиты Земли. Не в том проблема.
Для любого ядерного реактора, корабль должен быть серьёзно загружен топливом. Но сначала, это топливо должно быть доставлено на орбиту. Это и есть главный камень преткновения. Как, с какими мерами предосторожности, в какой "упаковке" забрасывать на орбиту большое количество расщепляющихся материалов.
Альтернатива - орбитальное производство ядерного топлива. Но это дело не завтрашнего дня.
VASIMR - мой фаворит по-любому. Кроме того, что это двигательная установка, он создает электромагнитный кокон, защищающий корабль от космической радиации, как магнитосфера защищает Землю.
Без этого кокона, кораблю надо будет делать радиационную защиту, которая будет весить немеряно, а обитаемое пространство придется резко уменьшать.
http://rnd.cnews.ru/tech/reviews/index_science.shtml?2012/11/13/509954
Термоядерный импульсный ракетный двигатель...
В накопительном модуле DM2 образуется плазма массой 20 грамм и начальной кинетической энергией 1 ГДж. Далее плазма сжимается Z-пинч эффектом, выбрасывается из магнитного сопла и создает реактивную тягу.
На выходе получается реактивная тяга в 3812 ньютон-секунд за импульс при частоте 10 импульсов в секунду и удельном импульсе 19436 секунд.
В 2010 году был разработан проект Z-пинч корабля:
Длина 125 метров, масса 600 тонн, включая 125 тонн полезной нагрузки (25% - невероятно).
Максимальная тяга создает ускорение чуть меньше 1g. При работе на максимальной тяге 8,7 суток, корабль долетит до Марса за месяц.
Собирать монстра надо на орбите. Нужны сверхтяжелые носители и... Пора орбитальные стапели строить?
Термоядерный двигатель для космических кораблей решит проблему полётов в Солнечной системе с большими скоростями, но когда-то это ещё будет.
Первая проблема: это осуществление и поддержка термоядерной реакции. Пока что реально строится Токамак во Франции и работать он начнёт лет через десять и ещё неизвестно, что там получится. Здесь нельзя называть сроков (потому что уже 50 лет бьются над этим, а проблема не решена, может быть ещё 50 лет понадобится).
Далее. Когда решат проблему устойчивой реакции, встанет вопрос о необходимой массе всех узлов для работы этой установки в качестве двигателя. Масса может оказаться и 5000 тонн и 20000 тонн, а тогда уже и смысла нет в этом.
И всё реально за 10 лет решаемо (при наличии финансирования).
Это не термоядерный реактор, где процесс надо поддерживать.
И нигде в мире ещё такого реактора нет и неизвестно, когда это получится, так как всё время возникают новые проблемы. Вся эта установка с пинч эффектом -- это всего лишь научный проект и то, что это сделают через 11 лет -- это ниоткуда не следует. Да, они обещают, чтобы получить деньги на исследования, но это может не получиться и через 50 лет.
А ядерные реакторы уже давно делают и это уже инженерная задача, тут уже и сроки реальные.
То, что делает и планирует Маск, это всё инженерные проблемы, поэтому это всё реально и реальны сроки. А термоядерный реактор -- это научная проблема, её могут решать и сто лет и двести, никто не знает, когда это всё будет работать.
Импульс - это мгновенная термоядерная реакция, создающаяплазму на миллисекунды и тут же исчезающая. Z-pinch это кратковременный эффект удержания и сжатия плазмы магнитным полем самой плазмы.
Установка с пинч-эффектом "старая" новость. Такие установки применялись с середины 70-х годов для исследований в области разработки термоядерного оружия.
Если ребятам удалось использовать ту же установку для создания даже минимальной тяги...
В термоядерном реакторе надо поддерживать непрерывность реакции, стабильность плазмы в электромагнитном коконе. Это как раз и есть камень преткновения в термояденой энергетике. Плазменный шнур не получается удерживать дольше нескольких секунд.
Но для создания реактивной тяги эта плазма не годится. Разве что, для разогрева рабочего тела.
Как говорится "поживём -- увидим".
Через 11 лет всё станет ясно.
Видео впечатляет. Вот оно, то, что и должно быть (напоминает космическую фантастику).
Теперь Боинги вместе с Локхидами могут отдыхать от космических трудов. Кому теперь нужен их Орион с их парашютами -- это просто смешно. Эти пожиратели бюджетных денег уже тридцать лет топчутся на месте, не способные создать ничего нового.
Нужно было дождаться, пока родится и повзрослеет Маск, чтобы произошёл рывок в космических полётах. И кто теперь сможет сказать, что не личность определяет ход истории?