Путешествие на Марс на плазменных ракетах
Почти через 50 лет после высадки человека на Луне люди задумались о пилотируемом полете на Марс. Полет на Луну длился три дня, но путешествие к Марсу продлится больше года. И разница не только во времени.
Потребуется намного больше припасов на время самого полета. По прибытию на Марс мы должны будем разбить лагерь и провести в нем какое-то время. Для этого необходима революционная ракетная технология.
«Сатурн-5» был крупнейшей ракетой из когда-либо построенных. Она использовала огромное количество топлива для взрывной химической реакции, позволившей вывести «Аполлон» на орбиту в космос. Оказавшись на орбите, «Аполлон» сбросил опустевшие топливные баки и использовал свои собственные ракеты, чтобы сжечь еще больше топлива и добраться до Луны. Пришлось истратить почти миллион галлонов топлива (3,7 миллиона литров), чтобы отправить нескольких человек в однодневное путешествие к ближайшему космическому телу.
Как же мы сможем отправить поселенцев на Марс, находящийся в сто раз дальше? Комплекс «Сатурн-Аполлон» может доставить на Луну только груз, равный по массе товарному вагону. Чтобы построить на Марсе маленький домик, потребуются десятки таких ракет. К сожалению, нет альтернативы «химической» ракете-носителю. Только химический взрыв может обеспечить достаточный импульс для преодоления земной гравитации. Но в самом космосе можно использовать более эффективные технологии с точки зрения потребления топлива — плазменные ракеты.
«Электрические космические корабли»
Плазменные ракеты — это современная технология преобразования топлива в горячий суп электрически заряженных частиц, известный, как плазма, и выбрасывать его для создания реактивной тяги. Плазменные ракеты потребляют на 90% меньше топлива, чем обычные химические. Это означает, что мы можем доставить в десять раз больше грузов с той же массой топлива. Сотрудники НАСА, планирующие миссии, уже рассматривают использование транспортных кораблей с ракетным плазменным двигателем для перевозки грузов между Землей и Марсом.
Главный недостаток плазменных ракет заключается в их низкой тяге. Тяга означает в данном случае силу импульса, который ракета может передать космическому кораблю. Самая мощная плазменная ракета, летавшая в космосе, ускоритель «Халл» (Hall thruster), на Земле создала бы тягу, достаточную лишь для подъема листа бумаги. Верьте или нет, но ускорителю «Халл» пришлось бы работать долгие годы подряд, чтобы долететь до Марса.
Но не стоит волноваться, слабая тяга не сорвет сделку. Благодаря высокой эффективности потребления топлива, плазменные ракеты позволили НАСА выполнять миссии, для которых химические ракеты не пригодны. Совсем недавно миссия Dawn показала потенциал плазменных ракет, впервые выйдя на орбиты двух разных внеземных тел.
Хотя будущее плазменных ракет кажется светлым, остается нерешенным ряд проблем. К примеру, что случится с ускорителем, вынужденным работать годы и годы для обеспечения доставки груза на Марс и обратно на Землю? Скорее всего, он сломается.
Этому и было посвящено мое исследование. Я нашел способ сделать плазменные ракеты бессмертными.
Понять плазменную ракету
Нам необходимо понять принцип работы плазменной ракеты. Ракета создает плазму, вбрасывая электрическую энергию в газовое топливо, тем самым отрывая отрицательно заряженные электроны от ионов с положительным зарядом. Затем ионы вылетают в сопло двигателя, толкая космический корабль вперед.
К сожалению, вся эта энергия плазмы не только толкает корабль, но также разрушает все, что попадется ей на пути. Электрические силы в отрицательно заряженных стенках двигателя заставляют ионы бить в них на очень высокой скорости, разбивая атомы в стенке. Постепенно стенка разрушается. Неизбежно наступит момент, когда ионы окончательно разрушат всю стенку, ускоритель прекратит работать, и ваш космический корабль остановится в космосе.
Чтобы выдержать постоянную бомбардировку ионами, недостаточно просто использовать более толстые и прочные материалы. Повреждения будут всегда, какой бы крепости материал не использовался. Чтобы избежать повреждения, необходимо найти умный способ манипулировать плазмой и материалом стенки.
Самовосстанавливающаяся стенка
Разве не будет здорово, если стенки камеры будут самовосстанавливающимися? Оказалось, есть два физических явления, позволяющих этого добиться.
Одно из них носит название баллистического осаждения (ballistic deposition). Его можно наблюдать на поверхности с микроскопическими неровностями, вроде мельчайших зубцов или выступов. Когда ион ударяет по стенке, некоторые отбитые микрочастицы могут отлететь в любую сторону. Некоторые из них попадут в соседние неровности и прилипнут, оставив стену неповрежденной. Но всегда будут атомы, отлетающие прочь и потерянные навсегда.
Второе явление менее очевидно и зависит от состояния плазмы. Представьте себе частицу, отлетающую от стены в сторону плазмы. Но она не пропадает навсегда. Вместо этого частица неожиданно разворачивается и летит обратно в стенку.
Это похоже на то, как подброшенный в воздух бейсбольный мяч падает обратно вам в руки. В случае с мячом его полет прерывает гравитация, возвращающая его на землю. В ускорителе это делают электрические силы, возникающие между отрицательно заряженной стенкой и частицей стенки. Сначала частица имеет нейтральный заряд, но в плазме она может потерять электрон и стать положительно заряженной. В результате частицу притянет обратно к стенке. Это явление известно под названием плазменного повторного осаждения. (plasma redeposition). Процессом можно управлять, изменяя плотность и температуру плазмы.
Испытание различных материалов
В Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе я создавал плазму и бил ей по разным поверхностям из микрочастиц, чтобы измерить эффект от баллистического осаждения и от плазменного повторного осаждения. Помните, что первое зависит от состояния поверхности, а второе — от состояния плазмы. В моих первых опытах я регулировал плазму так, чтобы повторного осаждения не происходило, и наблюдалось только баллистическое осаждение.
Затем я перенес внимание от плазмы к стенке. У первого образца из микрочастиц, который я испытал, повреждения сократились на 20%. Совершенствуя строение микрочастиц, можно добиться дополнительного уменьшения повреждений, возможно, на 50%. Используя такой материал в ускорителе, можно добиться того, что он довезет до Марса, а не застрянет на полдороге. На следующем этапе следует добавить эффекты плазменного повторного осаждения и выяснить, можно ли создать по-настоящему бессмертную стенку.
По мере роста мощности плазменных ускорителей растет и сила, с которой они разрушают себя. Это дополнительно подтверждает необходимость создания стенки с эффектом самовосстановления. Моя конечная цель заключается в создании ускорителя с помощью совершенных материалов, способного выдержать в десять раз дольше, чем требуется для любого полета на Марс, что сделает его практически бессмертным. Бессмертная стенка позволит нам решить проблему отказа ускорителя и позволит доставлять грузы, необходимые для создания первого форпоста человечества на Марсе.The Conversation
http://inosmi.ru/science/20160804/237430673.html
© 2000-2017 Подписка на новостой RSS-канал сайта (живые закладки) http://ufonews.su/rss.xml
Получать новости сайта по почте rest.mystery.news-sub@subscribe.ru?subj=subscribe
Контактный адрес для любых сообщений ufosergo@mail.ru
При использовании материалов с сайта активная гиперссылка на него обязательна
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - ...
Последние аномальные новости

Ведьмы всего мира проведут обряд против Трампа

Возле МКС появился НЛО, который видели в 1996 году

Возле Солнца пролетели несколько НЛО

Волосатое чудовище вынесло на побережье Филиппин

Девочка прожила 12 лет в сундуке

Девушка испытывала приступы икоты 8 лет подряд

Есть ли доказательства эффективости астрологии

Есть ли жизнь в системе TRAPPIST-1

Загадочное свечение на кладбищах

Космический туризм набирает обороты

На Марсе раз в год выпадает необычный снег

Нашли кокон неизвестного существа в Амазонии

Нашли следы темной материи в галактике Андромеды

Нашли способ читать сны человека

Некоторые предсказания пророков

Неуловимые аксионы надо искать возле черных дыр

НЛО превратил тела 23 солдат в камень

Отчет о гибели детей от гомеопатического препарата

Почему космонавтам нельзя напиваться в космосе

Призрак в хиджабе ужаснул девушку

Призрак женщины в окне соседей

Призрак из Хотылёво

Смоделировали момент удара челябинского метеорита с другим объектом

Средняя продолжительность жизни вскоре достигнет 90 лет

Странное существо нашли на пляже Корниш

Странные огни наводили ужас на жителей Испании

Странные тайны Луны

Существует ли у Вселенной центр

Человеческая личность меняется

Человечество не сможет прокормиться в будущем

Вокруг Солнца вращается ядро давно погибшей планеты

Древнейшие цивилизации и внеземной разум

Молния демаскировала НЛО

На съезде магов волшебник свалился с крыши

Над центром Мехико весь день летал НЛО

Найден природный механизм замедления старения

Нашли новый тип звезд, из которых появляются черные дыры

Невероятные загадки древней Ирландии

Неземные минералы нашли в пустыне Деште-Лут

Органическая жизнь существует во Вселенной

Останки русалки можно увидеть в японском храме

Откуда взялся снежный человек

Письма с того света

Плазмоиды. Это Что или Кто

После наблюдения за тремя НЛО человека тошнило и лихорадило

Последняя ведьма Европы

Признаки жизни обнаружили на экзопланете между потухшими звездами

Призрак врача терроризирует больницу

Супруги спасались бегством от НЛО

Уфолог представил редкие кадры с НЛО из своей коллекции

Внеземные цивилизации демаскируют их солнечные батареи

Возле Сицилии нашли таинственный метал Орихалк

Загадочные появления людей

Загадочный монстр Тулли

Инопланетные вирусы опасны для человечества

Искусственный интеллект получил нос

Миф о 10000 шагах в день

На Филиппинах найден гигантский сельдяной король

Над полем в Великобритании хороводили четыре светящихся НЛО

Необычная радуга переполошила сингапурцев

Необычные изменения вблизи сверхмассивной черной дыры

НЛО попало в кадр телесериала Ходячие мертвецы

НЛО устроили парад над Лас-Вегасом

Обнаружили семь обитаемых планет в одной системе

Особенности околосмертных видений

Пульсирующий НЛО изменял свою форму над Техасом

Самые загадочные исчезновения

Создана действующая модель робота Терминатор

Телеведущая путешествовала по миру привидений и духов

Фото экстрасенса Шепса с мамой произвело фурор

Авиалайнер сопровождали два истребителя и НЛО

Белый призрак гулял по саду

Воспоминания можно стереть

Гигантский ангар нашли на Марсе

Для защиты дольменов установят охранные зоны

Здорового питания не существует

Знать своё будущее хотят только 1% людей

Комиссия по борьбе с лженаукой опровергнет вред ГМО

Контакты с пришельцами в Сарове

Лекция по уфологии прошла в библиотеке Кировских островов

Мир рухнет и сгорит в течение нескольких месяцев

Мобильный телефон XIII века нашли в Австрии

Над озером Тургояк видели НЛО

НАСА анонсировало пресс-конференцию об экзопланетах

НЛО летал над Сызранью

Солнечная система имеет иноплатнетную жизнь

Теорема о невозможности клонирования

Треугольный НЛО пролетел над Луизианой

Тысячи жителей наблюдали за двумя НЛО над Кувейтом

Фиолетовые НЛО над Филадельфией

Белый кролик обнаружен на Марсе

Гены, которые сделают вас сверхчеловеком

Древние чудища из музеев

Зачем искусственный интеллект учат переписывать свой код

Кто придумал жену Иисуса

Луну могут признать планетой Солнечной системы

Мистическая пещера скелетов

Надо спасти Европу от земных организмов

НЛО на Луне сняли через телескоп

Пальцы рук расскажут о человеке все

Предсказания из 3906 года

Привидение в музее промышленности Иванова

Привидение на границе Монголии

Пробурились до Ада

Проект системы управления корабля для космотуризма

Светящийся шар двигался перед машиной

Следы бигфута обнаружены в штате Вашингтон

Спустя 10 лет на Земле произойдет глобальное похолодание

Талант человека можно определить по глазам

Чупакабру сняли в Якутии

Играть без регистрации в автоматы Вулкан

Древний город нашли на Марсе

Есть ли разумная жизнь во Вселенной

Заповедные места Якутии. Священная гора Киhилээх

Инопланетный корабль атакует чужака

Инопланетяне давно наблюдают за Землей

Инопланетяне перевозят грузы через нашу систему

Как продать душу дьяволу

Краба обнаружили на Марсе

Над Саратовом снова заметили НЛО

Нелицеприятные секреты НАСА

НЛО вместе с самолетом показывал фигуры высшего пилотажа

Новые факты об Огнях Финикса

Поиски могилы Чингисхана

Полтергейст убил старушку в Курганской области

Режиссер Сэм Рэйми снимет фильм о Бермудском треугольнике

Самые сомнительные проекты полетов на Марс

Статуэтку птицы нашли на Марсе

Статую рептилойда установили в Перу

Человеческая раса происходит от марсиан

Экстрасенс Сурен Джулакян посоветовал, как избавиться от полученного негатива

Билл Гейтс предложил ввести налог на труд роботов

Вокруг Марса могут начать формироваться кольца

Вселенная родилась после двух Больших взрывов

Голограммы перестали быть фантастикой

Группа Дятлова была отравлена газообразными веществами

Дедушка в 72 года стал бабушкой

Кто правит миром. Подпольные хозяева планеты

Курение оказалось полезным для здоровья мужчины

Марс нашли на Земле

НАСА делает ставку на постоянные космические фермы

Нашли жизнь возрастом в 50000 лет

Необычный некрополь найден на Ямале

Пышная шевелюра четырехмесячной девочки

Робокофейня открылась в Сан-Франциско

Робот-полицейский начал дежурить в Китае

Секрет исчезновения ацтекской цивилизации

Странное пушистое создание

Три знака зодиака разбогатеют в 2017 году

Успешно протестировали вещество, замедляющее старение

Ученые поддержали генетическую модификацию эмбрионов

Блудные овраги Подмосковья

Группа охотников за привидениями появилась в Волгограде

Древние пирамиды на Марсе

Европа намерена притормозить развитие робототехники

Женщина родила здоровых близнецов в 64 года

Женщины предпочитают дружить с эмпатами

Житель Братиславы любуется закатами с двумя солнцами

Зомби-болезнь детей в Африке

Искусственный интеллект обучат скоростному чтению

Какое из сокровищ считается самым ценным

Мамонта обещают воскресить через два года

Мимо МКС продефилировала группа НЛО

Мы никогда не узнаем инопланетян в лицо

Нашли космический мост в другие галактики

Нашли рецепт вечной страсти

Нашли способ открыть пространственные ворота

Неразгаданные тайны Вселенной

Органический материал обнаружили на Церере

Очевидец снял НЛО над Миассом

Полицейский жалуется на призрака

Призрака сняли в форте Джордж

Самая странная луна Сатурна

Самые знаменитые дома с полтергейстом

Скоро по Великобритании ударит астероид

Технологии светлого будущего

Титан подобен древней Земле

Убедились в существовании жизни после смерти

Уфолог заметил группу НЛО над своим домом

Чем знаменит остров Пасхи

Чупакабра в Панютино. Подробности

Анализируя и переводя язык пришельцев

Водопад превратился в поток огня

Все желающие могут участвовать в поиске инопланетной жизни

Выложили в сеть базу данных для поиска экзопланет

Генетически модифицированных людей будут делать в США

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика