Ядерный двигатель позволит сократить время путешествия к Марсу

Опубликовано в Spaceflight Now 19 января 2001 г.

Новый тип ядерного реактора мог бы сделать возможным полет космического корабля от Земли к Марсу всего за две недели, утверждает один израильский исследователь.

Йигал Ронен (Yigal Ronen), профессор ядерной инженерии в Университете Бен-Гуриона в Негеве, полагает, что америций-242m (Am-242m), малоизвестный изотоп искусственно созданного элемента, мог бы обеспечивать энергией будущий автоматический или пилотируемый космический корабль намного эффективней, чем химические или другие ядерные источники.

Ронен обнаружил, что Am-242m мог бы поддерживать ядерное расщепление даже в форме тонких листов толщиной менее микрона. Такие тонкие листы позволили бы продуктам реакции распада легко покидать топливные элементы, ионизируя и нагревая материалы, подобные водороду, которые могли бы служить топливом.

"Газ будет удерживаться магнитным полем, что позволит достичь температур около 250 000 градусов," объяснил Ронен. "При таких температурах можно получить скорость 80 км/с."

По оценке Ронена, такой двигатель на типичном автоматическом КА требовал бы только около 375 грамм Am-242m в день, или несколько килограмм на путешествие от Земли к Марсу. Этот материал мог бы производиться путем облучения нейтронами другого изотопа, Am-241. Ронен допускает, что этот процесс сегодня является дорогим, но тем не менее осуществим.

Идея использования америция для обеспечения энергией КА пока находится на самых ранних концептуальных стадиях, подчеркнул Ронен. "Мы еще не сделали детальной проработки," сказал он. "Конструкция реального реактора, заправка топливом, отвод тепла и обеспечение безопасности для пилотируемых кораблей пока не были исследованы."

Еще один вопрос, возникающий в связи с миссией, использующей америций или другой ядерный двигатель, - это сильная оппозиция со стороны многих активистов защиты окружающей среды и противников ядерной энергии по отношению к любой космической экспедиции, использующей радиоактивные изотопы. В 1997 году небольшая, но активная группа протестантов организовала слёты и предприняла легальные попытки остановить запуск экспедиции NASA Cassini, несущей 32 кг диоксида плутония в хорошо защищенных радиоизотопных термоэлектрических генераторах (RTG).

Ронен не рассматривал такие политические моменты. "Противодействие использованию радиоизотопов в космосе не имеет отношения к реальной проблеме, это преимущественно политический вопрос," сказал он. "Я не знаю, как решать проблему, которой нет."

Эта идея - не единственная концепция двигательной системы, которая могла бы сократить время полета к Марсу. Другой проект, магнитоплазменная ракета с переменным удельным импульсом (VASIMR), предполагает использование магнитных полей и электромагнитных волн для нагревания водорода, превращая его в высокоскоростное топливо, как и двигатель на америции Ронена. Группа по созданию VASIMR, возглавляемая астронавтом NASA и физиком-плазменщиком Франклином Чанг-Диазом (Franklin Chang-Diaz), полагает, что такой двигатель мог бы доставить экспедицию астронавтов к Марсу за 90 дней.

Ронен считает, что через определенное время америций докажет свою роль ключевого топлива для будущих космических миссий, цитируя в поддержку этого, среди других, нобелевского лауреата физика Carlo Rubbia. "Rubbia также согласился, что это наиболее вероятное топливо, которое будет доставлять нас к Марсу и обратно," сказал Ронен. "Я думаю, что мы продвинулись достаточно далеко в направлении интересных международных космических программ, которые вплотную рассмотрят космические корабли на америции."

Перевод: V.B.

"Марсианское время", общественный сетевой журнал, 21 января 2001