Дозаправка не понадобится! Как устроен спиральный двигатель для межзвездных перелетов и будет ли он работать
В 2019 году инженер Дэвид Бернс из Центра космических полетов им. Маршалла NASA предложил творческую альтернативу классическим двигателям на жидком топливе. Его разработка - массивный двигатель в форме спирали, приводимый в движение ускорителем частиц. Бернс называет это устройство «спиральным двигателем». Саму идею, представленную в серии слайдов, можно найти на сервере технических отчетов агентства.
«Этот космический двигатель можно было бы использовать для длительных миссий спутниковых станций без дозаправки. Он также может перемещать космические корабли на межзвездные дистанции на околосветовых скоростях», — рассказал Бернс в своем обращении.
Конструкция, в сущности, основана на простом эксперименте, который использовался для демонстрации третьего закона движения Ньютона. Вес, который движется по прямому стержню, заставит коробку, в которой этот стержень находится, двигаться вперед и назад вдоль поверхности без какого либо трения — ведь по факту у этого движения нет никакого направленного ускорения.
Вместо веса на стержне Бернс предлагает перемещать ускоритель частиц вперед и назад по спирали, причем масса его увеличивается по мере движения в прямом направлении и уменьшается по мере движения назад. Таким образом, когда вращающееся ионное кольцо попадает в переднюю часть отсека, оно вызывает ускорение, направленное вперед. Инженер считает, что если придать спиральному двигателю достаточную мощность и дать ему время, то с помощью ускорителя частиц он мог бы достичь почти световых скоростей.
На момент публикации этот концепт был еще очень далек от стадии практического воплощения. NASA не объявляло о том, что начнет разрабатывать прототип такого двигателя, а многие ученые и вовсе скептически относятся к подобному проекту.
Во-первых, текущая версия двигателя может набрать достаточный импульс лишь в космосе, абсолютно свободной от трения среде. Если попытаться провернуть нечто подобное на Земле, потребовалась бы тонна энергии, около 125 мегаватт (столько обычно потребляет небольшой город), чтобы получить всего один ньютон выхода. Один ньютон мы затрачиваем, к примеру, чтобы набрать на клавиатуре короткий текст.
Во-вторых, сам двигатель должен быть огромных размеров. Бернс сообщил New Scientist, что для создания фактического импульса он должен быть примерно 200 метров в длину и 12 футов в диаметре. Для справки, длина всей Международной космической станции составляет всего 109 метров. Так что, по мнению самого Бернса, такой движок лучше всего подойдет для питания большого космического корабля.
Несмотря на то, что в предложенном формате данный проект слишком уж неэффективен, его не стоит окончательно списывать со счетов. В конце концов, в будущем его концепт может стать основой для гораздо более реалистичного и практичного двигателя, который в один прекрасный день позволит человечеству покинуть пределы родной звездной системы и отправиться навстречу иным звездам.
