Вы никогда не задумывались, дорогие друзья, откуда берётся электрическая энергия для космического корабля или для той же МКС? Зря. Ведь в космосе получить электроэнергию весьма проблематично. Например, если вы находитесь во внутренней части Солнечной системы или на орбите Земли, то безусловно, энергия будет вырабатываться с помощью солнечных батарей, которые подзаряжают батареи аккумуляторные. Мощность конечно же, невесть какая, но на освещение, работу станции и систем жизнеобеспечения хватает.А откуда берут энергию межпланетные станции? Вояджер, Кассини, Новые Горизонты, исследующие окраины Солнечной системы, где царит вечный мрак, а Солнце кажется лишь одной из тысяч других ярких звёзд? Всё правильно, дорогие друзья, они питаются от радиоизотопных термоэлектрических генераторов, суть ядерных реакторов. Только вот мощность данных реакторов, учитывая ограниченный объём и вес космического аппарата, всего -то ватт 300-500.
Да да, уважаемые друзья, вы не ослышались- мощность вырабатываемой реактором энергии, тех же Новых Горизонтов, исследовавших Плутон и его спутники, равна мощности, потребляемой вашим плазменным телевизором и аудиосистемой, когда вы слушаете музыку. При этом вес реактора составляет примерно 200 килограммов, включая около 10 килограммов топлива- оксида плутония либо урана 235. Такой реактор может работать 10-15 лет, при этом его мощность будет падать каждый год на 5 процентов. Однако на автоматической станции немного приборов, требующих большое энергоснабжение. Большую часть пути она летит в состоянии гибернации, энергия тратится только на поддержание температурного режима внутри корпуса, который должен быть не ниже -20 градусов.
Когда станция проходит контрольные точки, она оживает, посылает данные на Землю, включает системы корректировки курса, питание двигателей, фотокамеры и научные приборы вкупе с бортовым компьютером. Мощности в 500 ватт для этих целей вполне достаточно.
Совсем другое дело межпланетный космический корабль с экипажем на борту. Здесь требуемая мощность для функционирования корабля, двигательной установки, систем жизнеобеспечения, должна быть колоссальной. Но чем выше мы будем повышать мощность корабельного ядерного реактора, тем более будет возрастать его вес, который при мощности в мегаватт, например, составит уже половину веса атомной подводной лодки с соответствующей инфраструктурой и обвязкой. Такой вес никогда не поднять в космос ни одной ракетой.
Однако выход был найден, дорогий друзья, причём он всегда лежал буквально под ногами. Часть разработок вела своё летоисчисление из 1960 годов прошлого века, когда космосом заведовал ещё великий Королёв. Речь идёт об ионных двигателях, плазменных двигателях и электромагнитных ракетных ускорителях. Названий много, суть и принцип работы примерно одни.
Ионный двигатель на спутниках и космических аппаратах используется давно, но используется лишь для корректировки курса либо орбиты, ибо для получения достаточно сильного тягового импульса для него требовалась приличная мощность, которую не удавалось получить при ограниченных мощностях солнечных батарей и маломощных ректорах.
Принцип работы двигателей я подробно описывать не буду, всё есть в инете.
Скажу лишь, что эти технологии не развивались, поскольку требовали мощного источника энергии на борту корабля. И он был создан российскими учёными. Называется ядерная энергодвигательная установка мегаваттного класса.
Отдельные части реактора были испытаны в наземном варианте, и в условиях космоса. Многое, связанное с работой над установкой, засекречено. Но по многим данным, сейчас космический корабль на стадии сборки, первый старт состоится в 2030 году в миссии на Марс.
С данным типом двигателя дорога к Марсу займёт три - четыре недели, а на окраины Солнечной системы полтора- два месяца. В теории этим двигателем возможно достижение скорости в 20 процентов от световой и создании межзвёздных автоматических зондов.
На данный момент это самая современная и практически реальная технология, находящаяся на стадии материального воплощения.
