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

Атлантида найдена у берегов Кубы

Битву экстрасенсов украсит ясновидящая из Искитима

Где зеленые человечки наблюдают за украинцами

Где НАСА ищет внеземную жизнь

Дюны Титана наэлектризованы

НЛО три дня летали над Седоной

НЛО устроил шоу над Лас-Вегасом

Нужна система межзвездного торможения получше

Омолаживающие таблетки появятся через три года

Планируют масштабный эксперимент по изменению погоды

Подросток разбил головой 111 бетонных блоков

Признаки планеты обнаружили у Cолнца

Призрак выглянул в окно

Скоро смогут соединить человеческий мозг и компьютер

Создали жидкость, которая перемещается сама по себе

Таинственный самолёт X-37B пробыл на орбите 675 дней

Уфологи собрали данные о тысячах наблюдений НЛО

Человек-невидимка прыгает в колодец

Чёрные дыры запускают рождение молодых звёзд

Четырехлапый цыпленок родился в Бразилии

Аномальное ускорение станции New Horizons

В древности инопланетяне основали колонию на Земле

Впечатляющие находки на Марсе

Галактическая империя и цивилизация гномов

Гейзер на поверхности Луны

Древнее цунами на Марсе

Каменные глыбы перекатываются по комете Чурюмова

Лучший шанс найти другую жизнь на Европе

Люди как боги

Мистические отели России

Наш мир и темный сектор связаны порталами

НЛО во время грозы над Техасом

НЛО разделился на две части над Северной Каролиной

Подземные туннели обнаружены на Луне

Пришельцы устроили гонки над Мичиганом

Рассвет, похожий на НЛО, над Полтавой

Сверхспособности пьяных людей

Тилацина заметили в Австралии

Удивительный мир Урана

Юпитер вращается не вокруг Солнца

Бигфут напугал водителя

Волшебные творения времени деревья-самоцветы

Дефицита тёмной материи не было

Дом Эльзы в вошел в топ зловещих особняков России

Загадочные джеты на Энцеладе

Инопланетяне существуют и настроены дружелюбно

Краудсорсинговый проект Backyard Worlds Planet 9

Можно ли двигаться быстрее скорости света

Мозг способен функционировать после смерти

Нашли связь между религиозностью и страхом смерти

Нереализованные проекты СССР по управлению климатом

НЛО наведался на ранчо в Оклахоме

Облакообразный НЛО был снят над Англией

Обряд изгнания дьявола напугал школьников

Открыли управляемый ИИ продуктовый магазин

Очередную базу инопланетян нашли на Луне

Почему корабли-призраки не существуют

Призрак - застрявший между небом и землей

Природный мауссанит - миф или реальность

Ритуалы избавления от призрака

Родинки расскажут о характере человека

Рука Бога над Аризоной

Самые известные привидения Украины

Семь исторических названий России

Сколько версий о конце света вы слышали

Уникальные случаи телепортаций

Успешно испытали препарат от старости

Фантастические твари с Марса

Человечество перестанет существовать через столетие

Экскаватор инопланетян нашли на Луне

Громадный НЛО вылетел из Мексиканского залива

Есть ли жизнь подо льдом спутника Юпитера

Женщина родила Нефилима

Житель Индии стал самым молодым отцом

Загадочные существа и объекты на снимках Google

Изгнание бесов - миф или реальность

Круги на полях являются зашифрованными посланиями землянам

Кто унаследовал тайные знания

Кулон для заклинателя ветров

Лекарства от старости помогут людям жить вечно

Мегалиты - постройки древних цивилизаций

Найден способ массового производства крови

Нашли способ обеспечения водой инопланетных поселений

НЛО в небе Барнаула

НЛО пролетел над Эверестом

Новые открытия сделали археологи в Египте

Облака Судного дня существуют

Первая встреча людей с пришельцами

Полтергейст приходил на сьемки клипа

Призрак молодой девушки бродит на юге Волгограда

Призрака заметили на авианосце

Роботы заберут миллионы рабочих мест

С гномами и кобольдами против алхимии

Секс продлевает жизнь

Странное двухголовое существо нашли в Аргентине

Тайные знаки Торгайских геоглифов

У женщины в животе выросли грибы

Уникальная звезда Пшибыльского

Ученые сомневаются в наличии на Марсе соленой воды

Человек может путешествовать во времени

Во время съемок с воздуха камера запечатлела НЛО

Доказали существование параллельных Вселенных

Доказательство того, что Вселенная - голограмма

Женщина два часа наблюдала за НЛО-трансформером

Женщина-лунатик ночью бродила по супермаркету

Загадка индийца, заключенного в 6-месячном теле

Загадочные пятна Цереры сделали Юпитер и Сатурн

Захватывающая история об оборотне

Зелёный болид замечен над Иркутском

Иконы, изображающие Ад

Искусственный интеллект будет править тексты в Word

Кастинг Битвы экстрасенсов прошёл в Барнауле

Кастинг Битвы экстрасенсов прошёл в Иркутске

Курица снесла яйцо с бриллиантом внутри

Лёгкие производят кровь

Марсиане навредят экологии космоса

Мужчина поделился фото и видео призраков

НЛО на иконах

Обнаружили черную дыру, выброшенную из своей галактики

Откуда взялись адописные иконы

Плутон устроен еще сложнее

Призрак пилота на заброшенной базе ВВС

Призрак поселился в детском саду Динской

Тайна изменения ДНК в космосе

Тайна мистической общаги и призрака на улице Шуйского

Тайны неизвестных галактик

Тунгусские шаманы

Удалось приоткрыть завесу тайны черных дыр

Уфологи исследуют Аракульский Шихан

Ярко-голубой НЛО у вулкана Чимборасо

Аномалии магнитного поля Земли показали на карте

Встреча с пришельцами и знаки в небе

Гробница Иисуса Христа может быть разрушена

Давно вымершие виды ставят в очередь на воскрешение

Демона сняли английском пабе

Загадочные марсианские гравитационные облака

Интригующие темные полосы на Марсе

ИТ-миллионеры состоят в тайном сговоре с инопланетянами

Капустин Яр - секретная база, где прячут сбитые НЛО

Мегалиты России. Наследие древней цивилизации

МКС зафиксировала странный объект

Мы живем в компьютерной симуляции

Мы пришли с далёких звёзд

Нашли способ спрогнозировать собственную смерть

НЛО в аномальной зоне Уркан

НЛО в небе над Салехардом

НЛО на северо-востоке Англии

Обнаружили телепортирующуюся школьницу

Падение человека на нейтронную звезду

Перспективы секс-роботов

Почему мы видим привидений

Предложено объяснение аномального бесплодия женщин

Привидение появилось в ресторане Владивостока

Сообщество разумных деревьев

Странные параллельные линии в российских снегах

Трамп выделил деньги для полёта на Марс

Ужасающее путешествие по дороге смерти

Чудеса Адыгеи

Юбилей открытия Тургайских геоглифов

Юпитер лишил Ганимед поверхностных жидких океанов

Чтобы играть в слоты и получать наслаждение от игры

Играть на GaminatorsLots

Астрология. История и интересные факты

Блуждающая экзопланета вызывает всё больше вопросов

Будут ли люди паниковать при Конце света

Вулканы на Марсе и динозавры на Земле существовали в одно время

Древние наскальные рисунки обнаружили в Китае

Житель Англии на снимке 17-летней давности обнаружил НЛО

Загадочные диски дропа

Загадочные рисунки Наска

Загадочный Гозекский круг

Земля с Марсом столкнутся

Идеально круглая сфера найдена на Марсе

Как уберечь людей от веры в астрологию и хиромантию

Компьютер научили читать по губам

Космические войны становятся реальностью

Марс находился в зоне обитаемости сотни миллионов лет

Метеорит с внеземными иероглифами

Мистические пирамиды Йонагуни

Молчаливые привидения

Обряд оживления покойника в магии вуду

Откуда появляются призраки

Почему люди интересуются сверхъестественным

Растения умеют отличать друзей от врагов

Спутник инопланетян уничтожили

Таинственная Долина безголовых

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