Межпланетные сети напоят космический зонд антивеществом
Идея использовать антиматерию в качестве источника энергии для движения скоростного межпланетного или межзвёздного корабля (беспилотного зонда) – стара и заманчива.
Ранее мы уже подробно рассказывали о некоторых проектах звездолётов на антиматерии, точнее — о машинах с ядерным и термоядерным приводом, использующим в своей работе антипротонный катализ.
Такие аппараты могли бы ускорить космические полёты в разы, однако на их пути стоит досадное препятствие — наработка 1 грамма антиматерии стоит сейчас $10 триллионов.
Причём на огромных ускорителях и прочих "игрушках" физиков-ядерщиков антипротоны сейчас производят в количестве чуть менее 85 нанограммов в год (суммарно во всём мире). Охлаждает пыл? Не так ли?
Но вот небольшая компания Hbar Technologies из Иллинойса получила грант в $75 тысяч от Института перспективных концепций аэрокосмического агентства США (NASA Institute for Advanced Concepts — NIAC) на предварительную проработку межпланетного комбайна, который мог бы использовать для полёта антивещество, собранное в пределах нашей Солнечной системы.
Невероятно? Надо напомнить, что это за институт такой, необычный.
Он финансирует и продвигает разработки радикальных технологий, которые совсем не обязательно приведут к каким-либо практическим результатам в течение целого десятилетия.
Из других экзотических исследовательских работ, финансируемых этим институтом, и подробно описанных на страницах "Мембраны", нужно отметить армию сумасшедших роботов для уничтожения опасных астероидов и скафандр-кожу.
А ещё среди проектов, отобранных на днях NIAC для дальнейшего исследования — пищевой репликатор, подсмотренный в фантастических фильмах, который мог бы создавать разнообразную еду из очень небольшого числа компонентов, или, скажем, кабельная система, способная раскладывать в космосе телескоп колоссальных размеров.
Но вернёмся к антиматерии.
Антивещество рождается в Солнечной системе естественным образом, когда заряженные частицы из глубин Вселенной, называемые космическими лучами, сталкиваются с заряженными частицами, идущими мощным потоком от Солнца.
Несколько из финансируемых институтом проектов "размышляют" о сборе этого дарового антивещества, чтобы потом использовать его в космических кораблях.
Например, антивещество можно поймать, используя три концентрических электропроводных заряженных сферы.
Первая, диаметром 16 километров, отражала бы протоны солнечного ветра и привлекала бы отрицательно заряженные антипротоны.
Они тогда затормозились бы, пробив среднюю сферу, и оказались бы пойманными в меньшей сфере, всего 100 метров в диаметре, где должна быть установлена электромагнитная ловушка.
"В основном всё, что нужно сделать — это произвести сеть, точно так же, как при рыбной ловле", — шутит Джеральд Джексон (Gerald Jackson), один из лидеров данного проекта.
Сохранённое антивещество можно тогда направить узким потоком на солнечный парус корабля.
Аннигиляция антипротонов с нормальной материей паруса может донести небольшой аппарат до Плутона, используя только 30 миллиграммов антивещества.
17 граммов антиматерии обеспечили бы полёт небольшого исследовательского зонда к Альфе Центавре, утверждает Джексон.
И он полагает, что есть достаточно антивещества вокруг. Приблизительно 80 граммов можно выловить между орбитами Венеры и Марса, а ещё 20 килограммов могли бы быть собраны в пределах орбиты Сатурна.
Сколько миллионов кубических километров нужно просеять для этого – авторы проекта не уточняют, но пишут, что это вопрос эффективности техники "сбора урожая".
Межзвёздный зонд с приводом из паруса на антиматерии (Antimatter Sail) имеет (в проекте компании) стартовую массу 280 килограммов, из которых 10 килограммов приходится на научное оборудование.
Запас антивещества на борту — 60 миллиграммов, а урана – 109 килограммов.
Зачем уран? Этим ураном предложено покрывать поверхность карбонового паруса (его диаметр – 5 метров) и бомбардировать его микроскопическими зарядами из антиматерии (точнее — это будут микроскопические шарики из замороженного антиводорода).
Они хранились бы в наборе кремниевых пластин, пронизанных туннелями с облицовкой из электродов. Система полей удерживала бы заряды внутри.
Схема космического аппарата с парусом на антиматерии: 1 — парус, 2 – система хранения антиматерии, 3 – антипротонный электрогенератор, 4 – полезный груз (иллюстрация с сайта hbartech.com).
По проекту этого корабля, антивещество (его небольшая доля) также будет использоваться для выработки электроэнергии – для нужд бортового оборудования. Соответствующий конвертор также (в общих чертах) разработан компанией.
Другие подробности вы можете найти в этом pdf-документе.
Добавим лишь, что по расчётам Hbar Technologies, такой зонд мог бы улететь от Земли на 250 астрономических единиц за 10 лет.
Напомним, самый дальний искусственный космический объект — аппарат Voyager 1 — находится от нас на расстоянии примерно 95 астрономических единиц, куда добирался 28 лет.
Понятно, что возможность вблизи исследовать пояс Койпера или, чем чёрт не шутит, даже облака Оорта — стоит того, чтобы поломать голову и над сбором дарового антивещества, и над облучаемым им урановым парусом.
Любопытно, что похожий принцип работы космического паруса предлагали нынешней весной американские учёные, братья Грегори и Джеймс Бенфорды (Gregory, James Benford).
Только в их проекте (наш рассказ — здесь) не было антиматерии, но зато также было предусмотрено испарение некоторой части от массы паруса для создания реактивной силы.
Завершая же рассказ о парусе на антиматерии, нужно добавить, что в своих материалах Hbar Technologies упоминает предложение — как увеличить производительность по наработке антивещества на ускорителях в тысячу раз, устроив некую рециркуляцию протонного луча через цель.
Для такой сравнительно "скромной" миссии, как полёт к поясу Койпера, это позволило бы отказаться от фантастического сбора антипротонов в космосе. И даже запустить целый ряд подобных миссий.
Но ведь мы смотрим куда дальше. А значит, и идею межпланетного комбайна отбрасывать нельзя.
Читайте делее...
Аэрозонд двинется к глазу решать ураганные задачи
Во время полёта это маленькое воздушное судно должно будет произвести измерения температуры, давления, влажности, скорости ветра внутри бури, практически у самого глаза урагана.Напомним, что ураган представляет собой гигантский тепловой двигатель, который приводится в движение испарением тёплой морс
... >>>далее>>>
Ученые раскрыли секрет полета саранчи
Ученые раскрыли секрет полета саранчи
Ученые выяснили, за счет чего саранча, считающаяся одним из самых лучших летунов среди насекомых, летает настолько эффективно. Свое исследование авторы опубликовали в журнале Science. Его основные выводы приведены в пресс-релизе университета Нового Южног
... >>>далее>>>
Миллионер Стив Фоссет завершил свой кругосветный беспосадочный перелет
Миллионер Стив Фоссет завершил свой кругосветный беспосадочный перелет Путешественник Стив Фоссет успешно завершил кругосветный беспосадочный перелет. Самолет приземлился в городе Селина в штате Канзас. Преодолев 37 тысяч км за 67 часов, Фоссетт стал первым в истории человеком, кому удалось обогнуть
... >>>далее>>>
"МАКС-2007: модернизирован известный советский биплан
На авиасалоне "МАКС-2007" 22 августа 2007 года поднялся в воздух разработанный ПО "Полет", являющимся филиалом ГКНПЦ имени Хруничева, биплан Ан-3Т. Самолет стал развитием биплана Ан-2, находящегося в эксплуатации с 1947 года. По информации пресс-службы ГКНПЦ, в новом самолете используются разработан
... >>>далее>>>
Шаттл Atlantis успешно стартовал к МКС
Как сообщает пресс-служба Роскосмоса со ссылкой на официальную информацию NASA, 16 ноября 2009 года в 22 часа 28 минут по московскому времени (19:28 GMT) с космодрома имени Дж. Кеннеди во Флориде к Международной космической станции стартовал американский корабль многоразового использования Atlantis.
... >>>далее>>>
25 сентября Китай запускает пилотируемый космический корабль "Шэньчжоу-7"
Как сообщает агентство Синьхуа, сегодня с космодрома Цзюцюань в Северо-Западном Китае будет произведен запуск пилотируемого космического корабля "Шэньчжоу-7" с экипажем из 3 космонавтов. Запуск запланирован в интервале 17:07-18:27 мск. В ходе полета впервые будет осуществлен выход китайских космонав
... >>>далее>>>
КНДР будет сбивать самолеты-шпионы США, которые вторгнутся в ее воздушное пространство
КНДР намерена сбивать любые американские самолеты-шпионы, которые вторгнутся в ее воздушное пространство перед запуском ракеты. Об этом говорится в обнародованном сегодня заявлении северокорейских властей, сообщает РБК. "Если бандитские американские империалисты посмеют запустить самолеты-шпионы в н
... >>>далее>>>
Бразильская ракета утонула в Атлантике
Бразильская ракета утонула в Атлантике
В Бразилии приостановлены поиски затонувшей ракеты VSB-30, передает "Синьхуа". После полета VSB-30 упала в Атлантический океан, в 165 километрах от побережья бразильского штата Мараньян. Ракета была запущена в 12:14 минут в четверг с космодрома Алкантар
... >>>далее>>>
ВВС России покажут себя на "МАКС-2009"
Военно-воздушные силы Российской Федерации примут активное участие в международном авиационно-космическом салоне «МАКС-2009», который пройдет в подмосковном городе Жуковском с 18 по 23 августа 2009 года, сообщает служба информации Минобороны РФ. Экспозиция Военно-воздушных сил на статической площадк
... >>>далее>>>
В России исследовали возможность создания сверхзвуковых пассажирских самолетов нового поколения
Ученые Центрального аэрогидродинамического института, совместно со специалистами Центрального института авиационного моторостроения и ЗАО «Новые гражданские технологии Сухого» провели исследования возможности создания сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС) нового поколения, способных осуществлят
... >>>далее>>>
