На рисунке показана схема лазерного ТЯРД, выполненная в соответствии с разработками Р. Хайда, Л. Вуда и Дж. Наколлса (R. Hide, L. Wood & J. Nuckolls) (1972 г.). Камеру сгорания (КС) ТЯРД образуют два соосных сверхпроводя­щих соленоида - малого диаметра с высокой напряжен­ностью магнитного поля (1) и большого диаметра с мень­шей напряженностью (2). Из термоядерного топлива (3), которое в межзвездном пространстве может храниться без баков, в специальных установках (4) изготавливают­ся мишени массой 0,1-1,0 г. С помощью линейного маг­нитного ускорителя (5) мишени подаются в магнитный фокус КС (6) и поджигаются лучами многоканального га­зового лазера (7) фокусируемыми зеркалами (8). Боль­шая часть образовавшейся высокоионизированной плаз­мы выталкивается магнитным полем по оси КС, сущест­венно меньшая уходит в противоположном направлении в так называемый "конус потерь" и поглощается охлаждае­мой защитой (9). Электроэнергия для накачки лазеров и устройств подачи мишеней обеспечивается соленоидами (10), ориентированными на точку горения. Расширяюща­яся плазма деформирует магнитное поле, и его изме­нение генерирует ток в этих соленоидах. Все элементы ТЯРД либо нагреваются излучением из зоны термоядер­ного горения, либо сами являются мощными источниками тепла, поэтому самыми большими по размеру элемента­ми двигателя являются радиаторы (11). Они могут быть выполнены на основе тепловых трубок либо по более эф­фективным схемам капельных или пылевых радиаторов. Жесткость конструкции обеспечивается трубчатыми си­ловыми элементами (12).
(из статьи И. Моисеева "Двигатели для межзвездных перелетов" PK 10. 2007г.)

В качестве наиболее вероятного термоядерного топлива можно рассматривать две реакции синтеза. Дейтерий-тритиевую и гелия-3 с дейтерием. Но только последняя реакция дает низкое нейтронное излучение. И именно на таком типе топлива, подвел итого доктор Мартин, можно достигнуть скорость более чем 10 000 км/c что вполне достаточно для успешного выполнения поставленной миссии.

Следующий докладчик, мистер Джеймс Стронг (James Strong), сосредоточил свое внимание на проблемах управления кораблем и межзвездной навигации. Он сообщил, что эти задачи облегчаются в силу небольшой скорости судна (относительно скорости света). Стронг заверил собравшихся, что ни одно из следствий теории относительности не будет серьезно влиять во время полета. Докладчик отметил, что с точки зрения навигации, перемещение между звезд вполне осуществимая задачи и необходимая точность управления межзвездным полетом ему не кажется какой-то теоретически сложной проблемой. Конечно, уточнил мистер Стронг, понадобится незначительная часть топлива маршевого двигателя в середине пути для корректировки курса чтобы получить наиболее выгодную траекторию пролета возле звезды в зависимости от положения интересующих нас планет в момент прибытия к цели.
Далее он сказал, что в теории все управление полетом вполне можно предоставить автопилоту. Это предусматривает, что при приближении к цели, после тридцатилетия бездействия, или около того, он активизирует себя, развернет датчики, антенны связи и полностью будет готов к встрече с объектом исследования.
При разработке автоматической системы управления полетом мы не должны по идеи столкнуться с какой-либо непреодолимой фундаментальной проблемой. Тем более что полное испытание системы можно провести задолго до старта, расположив корабль на околосолнечной орбите, а контроль над ходом испытаний можно осуществлять со стороны людей-наблюдателей, до тех пор, пока не наступит время старта миссии.

Последним докладчиком был мистер Тони Лавтон (Tony Lawton) и он попробовал вернуть энтузиастов на землю. Лавтон указал на ограниченную устойчивость полупроводников к космическим лучам. Доза радиации полученная на скорости 15% света относительно межзвездной среды вывела бы из строя современные электронные устройства значительно быстрей, чем запланированные 30 лет. Хотя будущие достижения обещают прорыв в этой области, все равно, проблема будет требовать тщательного исследования. Так же, заметил Лавтон, следует понимать трудности связи между кораблем и Землей. Для передачи полученных данных главной сложностью станет, конечно же, гигантское расстояние. Поэтому потребуется передатчик мощностью несколько сотен мегаватт или нужно будет нести на борту очень большую направленную антенну. В любом случае проблемы, которые надо преодолеть, чтобы передать результанты исследований будут значительными.
Межзвездная праямоточка (рамаджет), заметил в заключение своего доклада мистер Лавтон, была бы предпочтительней с точки зрения именно электроники. Магнитный совок, собирал бы газ по курсу и тем самым обеспечивал бы защиту электроники от радиации возникающий в процессе движения через межзвездную среду. Если бы рамджет оказался инженерно реализуемой идеей, то время полета можно было бы сократить чуть ли не до 6 лет. Электроника осталась бы жива за этот срок.

По завершению запланированных докладов, среди участников собрания развернулось живое обсуждение. Наибольший интерес вызывали две главные темы: "какой вид привода будет наилучшим" и "зачем здесь на Земле нам это нужно?"
Секретарь Общества мистер Леонард Картер (Leonard Carter) начал с вопроса о том как ядерная импульсная ракета будет управляться по направлению и почему, собственно, звезда Барнарда выбрана в качестве цели миссии?
На первую часть вопроса мистер Бонд ответил, что управление тягой можно осуществить, изменяя положение амортизаторов, которые должны поглощать энергию от взрывов микробомб. А мистер Клевер добавил, что на таком вот корабле (и это достаточно просто обеспечить) должны быть ракетные двигатели ориентации которые повернут его в нужную сторону, после чего основной двигатель продолжит разгон коробя в новом направлении. То есть особых проблем с управлением у такого ракетного двигателя нет.
На вторую часть вопроса ответил доктор Мартин. Он объяснил, что выбор в качестве цели звезды Барнарда был сделан достаточно произвольно и исключительно из предположения (которое спустя десятилетие было опровергнуто), что там есть интересная планетная система. Бонд добавил, что они рассуждали следующим образом: если миссия достигнет этой конкретной звезды, тогда и более легкие цели, например, полет к системе Альфе Центавре, так же могут быть достигнуты подобным способом. Более сложные цели куда более затруднительны из-за длительности полета к ним. На существующем уровне знаний кажется, что их можно будет достигнуть за счет более тяжелых импульсных кораблей.
Кто-то из докладчиков добавил, что к тому времени, когда такая миссия будет предпринята реально, людям станет много больше известно о планетных системах у других звезд за счет наблюдений через телескопы, которые к тому времени уже будут расположены в космосе. Тогда выбор цели будет куда менее произвольным, чем теперь.
Доктор Паркинсон (R.C. Parkinson) предложил добавить в список возможных идей привода еще одну идею-кандидата. Лазерный парус. Согласно этой схеме лазер огромной мощности установленный на орбите направлял бы поток фотонов на очень легкий и тонкий зеркальный парус, который бы отражал их. В результате парус будут ускоряться по направлению луча, пока дальнейшее увеличение скорости будет выгодно. Паркинсон признал, что в такой схеме привода мы будем иметь проблемы с высокой температурой и механическими нагрузками на парусе. Однако факт того, что здесь не надо нести на борту источники энергии, систему привода и топливо, делает идею достаточно заманчивой. И он заверил: экспертиза данного варианта заслуживает внимания инженеров.
Некоторые из собравшихся заявили, что Общество должно заглядывать в своих планах гораздо дальше, чем возможности современных технологий, и защищали необходимость в процессе проектирования все же сделать упор на идею межзвездной прямоточки (рамджет). Но Мартин и Борн убедили всех, что импульсная ракета является единственной системой, которая может быть достаточно хорошо в настоящее время инженерно проработана и изучена. Однако и они, в конце концов, согласились, что некоторые усилия сделает потратить и на рассмотрение перспектив прямоточки.
Мистер Лавтон предложил разместить на борту миссии простые средства, с помощью которых зонд мог бы оповестить любую разумную жизнь, которая могла бы там оказаться, о своем прибытии. Например, зонд мог бы, пролетая мимо цели, распылить большое люминесцентное облако хорошо видимое наблюдателю. Кроме того, на борту должны быть некоторое послание наподобие того, что установлено на "Пионере-10" чтобы идентифицировать зонд как посланника планеты Земля (Более детальные золотых дисков "Вояджеров" тогда еще не существовало).

Лунный космический корабль Британского Межпланетного Общества 1939 г. В носовой части цилиндрической ракеты-носителя размещена герметизированная кабина экипажа; двойные стенки кабины обеспечивают надежную теплоизоляцию и уменьшают опасность пробоя метеоритами. Для членов экипажа предусмотрены три спрофилированных по контуру фигуры кресла. 2490 твердотопливных ракетных двигателя размещены в виде сот. Тормозные ракетные двигатели создают необходимую при посадке тягу, а выдвижные опоры смягчают удар при посадке. Для точного регулирования тяги используются жидкостные ракетные двигатели. Взято из книги К.Гэтленд "Космическая техника".

В процессе обсуждения не обошлось без дискуссия о уместности такого проектирования вообще. Мистер Клевер заметил, что для Общества проектировать такого рода корабль сейчас будет много сложней, чем в конце 30-х проектировать миссию на Луну (Общество действительно занималось таким перспективным проектом тогда). Конечно, пояснил он, как и теперь, в то время мы тоже не имели всех необходимых научных и технических знаний для такого рода разработок. Но, например, ракеты на твердом топливе существовали уже много лет, поэтому проектирование экспедиции на Луну тогда был только вопросом соединения воедино многих уже существующих разумных идей. Для полета же к звездам, убеждал Клевер, нам все равно понадобятся новые научные и инженерные достижения. Ведь что там не говори, управляемая термоядерная реакции без инициации ядерной бомбой пока еще не запущена. Поэтому он высказал следующую мысль: изучение вопроса Обществом будет несомненно ценным мероприятием и непременно должно быть выполнено. Однако, настаивал Клевер, следует ожидать, что технология будущего столетие будет для нас очень необычной и странной, как транзисторы для Ньютона. Поэтому он подозревает, что если межзвездная экспедиция когда-либо и состоится на самом деле, то это будет осуществлено не теми средствами, о которых мы теперь знаем и здесь обсуждаем.
На это мистер Картер ответил, что в отношении технических аспектов мистер Клевер во многом и прав, но ныне существующее человеческое сообщество гораздо более восприимчиво для такого рода проектов, чем тогда. Он утверждал, что концепция полета на Луну в 30-х годах даже среди ученых вызывала большой скепсис и встречала куда больше препятствий, чем теперешняя экстраполяция уже реальных межпланетных полетов на межзвездное путешествия.

В процессе обсуждения выдвигался ряд самых разных инженерных идей.
Так некоторые члены Общества предположили, что импульсы от маршевого двигатель мог бы быть использованы для кодирования информации и передачи ее на Землю. Но мистер Лавтон сказал что, по его мнению, это будет непрактично. Необходимый поток данных такой передатчик обеспечить никак не сможет.
При ответе на вопрос по поводу стоимости такой межзвездной экспедиции и источников ее финансирования, доктор Паркинсон пояснил, что в следующем столетии население планеты удвоится и подобного рода сверхдорогой научный проект мог бы быть осуществлены не только для расширения наших знаний, но и ради решения проблемы занятости или по другим геополитическим причинам.
(Достаточно наивная уверенность. Но следует учитывать: человечество тогда находилось на пике своих достижений. А первый серьезный удар по наивной вере людей в прогресс - энергетический кризис - еще только будет в этом же 1973 году ).
Участники пришли к соглашению, что работы по изучению возможности межзвездного корабля так же должны включать рассмотрение всех аспектов и задача которые следует выполнить при пролет миссии мимо цели. Требовалось установит насколько такой пролет будет эффективен с точки зрения сбора ценной научной информации (о научном триумфе "Вояджеров" тогда мало кто мог мечтать). Возник вопрос и в связи с полным делегированием судьбы миссии компьютеру. Ставит ли успех миссии под угрозу такой тип управления или наоборот? (вопрос о создании ИИ считался тогда почти техническим. И бунт HAL-9000 в "Одисея-2001" Кларка-Кубрика, серьезно будоражил умы научной общественности). Так же остается неясных один из главнейших вопросов проекта - минимальный объем и вес полезной нагрузки.
Поскольку работы над проектом должны будут охватить множество разных областей знаний, собрание решило, что потребуется поддержка проекта от многих заинтересованных участников. Было решено, что понадобится три основных уровня приложения усилий. Во-первых, потребуются те, кто смогут себе позволить тратить разумное количество личного времени на координацию проекта и интеграцию отдельных результатов исследований в единое целое. Далее (и это будет наиболее обширная исследовательская работа) потребуются усилия тех, кто смогут выполнять небольшие технические работы. В них волонтеры найдут детальное аналитическое решение тем идеям, которые ставились им как узкие задачи или проблемы. Наконец все еще важными для проекта будут те члены Общества, кто способны делать предложения по новым идеям в области межзвездного полета, хотя для таких идей время не настало или у нас нет достаточных знаний.
Мы надеемся, заявила в заключении инициативная группа, что многие члены Общества примут посильное участие в этом предприятии и, по возможности, будут помогать в поисках материалов из источников, непосредственно не связанных с Обществом.
На этом расширенное заседание Британского Межпланетного Общества завершилось.


Так начался наиболее детальный проект межзвездной экспедиции под названием "Дедал" (project DAEDALUS). "Дедал" и поныне остается единственным тщательно проработанным проектом исследовательской экспедиции к другой звезде. Более того, "Дедал", фактически, стал базовым, эталонным проект звездолета, с которым впоследствии вольно или невольно сравнивались все остальные идеи подобного рода.

Александр Семенов

___________________________________________ [ < ] [ вверх ] [ оглавление ] [ > ]

Оптимизирован под Internet Explorer 1024X768
средний размер шрифта
Дизайн A Semenov