До Марс за 40 дни
Абонирайте се за Капитал

Всеки петък икономически анализ и коментар на текущите събития от седмицата.
Съдържанието е организирано в три области, за които Капитал е полезен:

K1 Средата (политическа, макроикономическа регулаторна правна)
K2 Бизнесът (пазари, продукти, конкуренция, мениджмънт)
K3 Моят капитал (лични финанси, свободно време, образование, извън бизнеса).

Абонирайте се за Капитал

До Марс за 40 дни

Принципното устройство на VASIMR.<br />

До Марс за 40 дни

Нов тип плазмен двигател е надеждата на NASA да изпрати пилотирана мисия до Червената планета

Ясен Пекунов
18703 прочитания

Принципното устройство на VASIMR.<br />

© Ася Колева


"Луната не е особено интересно място, но Марс е." Това бяха думите на Майкъл Колинс, един от тримата астронавти на Аполо 11, в навечерието на 40-годишнината от стъпването на първия човек на Луната.

По всичко личи, че Колинс е напълно прав. Скритото нежелание на NASA да инвестира пари, време и усилия в нова лунна мисия се дължи на факта, че от научна и изследователска гледна точка естественият спътник на Земята не е източник на ново знание.

За разлика от Марс. Дали заради прекрасната книга на К.С. Люис "Отвъд безмълвната планета", дали заради необяснимото желанието на хората да напуснат пределите на Земята, слънчевата система, вселената или просто защото Марс е планета, а не малък спътник, погледите на човечеството твърде често са насочени точно натам.

Франклин Чанг-Диаз

е бивш астронавт и служител на NASA. Рекордьор е по брой космически полети с цели седем такива в актива си. А освен това е ученият, който е на път да създаде технологията, която ще позволи на човешка мисия да достигне до Марс и да се върне оттам.

Червената планета се намира приблизително на 227 милиона километра от Земята. И въпреки че пътят дотам не е осеян с дупки (били те и черни), ние не можем да го изминем със сегашните ракетни двигатели за по-малко от 6 месеца. Толкова време човек едва ли може да издържи на космическата радиация. Освен това за половин година безтегловност костите на астронавтите почти ще се стопят, да не говорим за проблемите с логистиката – гориво, кислород за дишане и т.н.

За подобна мисия ни трябва нов двигател. Използваните сега са като през 60-те години на миналия век. Време е за развитие. Според Чанг-Диаз, който сега е професор в два тексаски университета, решението се нарича йонен двигател. Идеята не е нова и дори такъв задвижва сателита на NASA Dawn, изпратен до двата най-масивни обекта в астероидния пояс между Марс и Юпитер.

Йонният двигател, както личи от името му, задвижва кораба чрез изхвърляне на струя от високо енергетични йони. Съвременните двигатели от този тип обаче не осигуряват висока скорост, а с времето и спират да работят, защото йоните буквално разрушават електродите, които ги ускоряват.

VASIMR

или Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket (виж графиката) ще е друго нещо. Този засега експериментален двигател ще създава плазма с температура около 1 милион градуса, колкото е приблизително горещината в центъра на слънцето. Йони с такава енергия ще позволят на космически кораб да развие средна скорост от около 236 хиляди километра в час или, с други думи, да достигне до Марс за около 40 дни.

VASIMR в този случай няма да може да разчита на слънчево захранване, а ще му е необходим ядрен реактор. Това изглежда изпълнимо и разработчикът на двигателя Ad Astra Rocket Company (компания, основана от Диаз през 2005 г.) се надява до 2012-2013 г. VASIMR да е готов и да бъде изпробван на международната космическа станция.

Горивото на йонния двигател може да бъде водородно, който газ по стечение на обстоятелствата е и най-добрата изолация от космическото лъчение. Резервоарите за газа могат да са в обшивката на кораба и така да пазят екипажа. Освен това водород има и на Марс и навсякъде из вселената, така че този вид двигател ще може да се зарежда сравнително лесно.

Минусът е, че плазмените двигатели не са способни да преодолеят гравитационното привличане на Земята, така че нуждата от ракета носител остава. Този недостатък обаче не е сериозен и затова NASA в партньорство с Ad Astra Rocket Company се надява следващото поколение космически кораби да ползват йонни двигатели. С усъвършенстването им ще пратим хора първо на Марс, после на Венера, а после... кой знае къде.

"Луната не е особено интересно място, но Марс е." Това бяха думите на Майкъл Колинс, един от тримата астронавти на Аполо 11, в навечерието на 40-годишнината от стъпването на първия човек на Луната.

По всичко личи, че Колинс е напълно прав. Скритото нежелание на NASA да инвестира пари, време и усилия в нова лунна мисия се дължи на факта, че от научна и изследователска гледна точка естественият спътник на Земята не е източник на ново знание.


Благодарим ви, че четете Капитал!

Вие използвате поверителен режим на интернет браузъра си. За да прочетете статията, трябва да влезете в профила си.
Влезте в профила си
Всеки потребител може да чете до 10 статии месечно без да има абонамент за Капитал.
Вижте абонаментните планове

44 коментара
  • 1
    Avatar :-P
    Koko

    После ще ги пратим на майната си, защото тая фантастика за йонните двигатели си е фантастика. Я се опитайте да сравните бюджета на военните и бюджета на НАСА. Ще летят на кукуво лято, особенно ако се вземе в предвид предната статия за резрвната валута.

  • 2
    Avatar :-|
    Dirk Struan

    Не разбрах какво е ускорението на този йонен двигател, което той може да придаде на една маса от 30 тона например. С други думи - за колко време се набират тия "236 хиляди километра в час"?

    Нека се опитаме да го сметнем с данните от статията.

    Сметката излиза много тъпа: 227000000/236000/24=40.078 => верно около 40 дена. Ама тази сметка е при положение, че през цялото време скоростта е "236 хиляди километра в час". А това в никой случай няма да бъде вярно.

    Най-бързият реален вариант е половината път да е линейно ускорение, другата половина - линейно забавяне. При това положение обаче сметката за времето е друга и времето става точно двойно по-голямо. За преговор - лице на правоъгълен триъгълник.

    От тука можем да сметнем и ускорението - скоростта 236000 км/ч трябва да бъде развита за 40 дена = 24*40 часа = 24*40*3600 секунди => 1000*236000/(24*40*3600)=68.287 м/с^2, което си е 7g, т.е. 7 пъти нормалното земно ускорение. Такова огромно ускорение не може да бъде преживяно от никое човешко същество в продължение цели 40 дена. Подобни ускорения са по силите на тренирани пилоти в продължение на секунди, максимум минута и нещо...

    Т.е. има нещо гнило в кралство Дания, а и не само там...

  • 3
    Avatar :-|
    инж. Ганев

    Ясене не съм оптимист. Тая мисия към Марс изглежда още по пропагандна от лунната одисея.
    Марс не се намира на 227 милиона километъра а се намира между 50 , при най-голямо приближение и около 240 при отдалечаване. Предполагам че великите бели хора ще изберат да летят при 50 милиона километра инак ще станем за резил като на луната...
    За Венера не помисляй. Тя има големина почти колкото земята и съответната подобна гравитация, за разлика от Марс който е приблизително на половина ... Обратно излитане Венера там е оттатък фантастика за сега. Това общо взето предполоага наличие на местна колония със космически полигон... Освен това температурните разлики на Венера са ужасяващи от -100 до +200 Целзии в рамките на едно денонощие, да ме простят буквоедите цитирам по памет. Заради температурните разлики атмосферните условия от гледна точка на космическия център в Кейп Канавъръл са ужасно неподходящи за полети... Huston, we have a problem!
    Ясене, нищо не пречи да си сериозен въпреки че темата не е ...

  • 4
    Avatar :-|
    не-инж. крае

    Добре - даже и човек да не може да издържи, по-важното е, че с т.н VASIMIR ще могат да се доставят големи товари за кратко време, евтино(!).

    Т.е става възможно да се строят бази и да се екстрактират гас и минерали от други планети, хе-хе-хе.

    http://en.wikipedia.org/wiki/Spacecraft_propulsion

  • 5
    Avatar :-|
    Д.Димов

    "Everything that can be invented has been invented." -- Charles H. Duell, Commissioner, U.S. Office of Patents, 1899
    "The aeroplane will never fly." -- Lord Haldane, Minister of War, Britain, 1907
    "Heavier-than-air flying machines are impossible." -- Lord Kelvin, President, Royal Society, 1895
    ---------------------
    Добавете си вашите отдолу.

  • 6
    Avatar :-|
    Vazov

    Mistur Koko neshto burkame smetkite mai. Lineino uskorenie za 20 dni posledvano ot lineino zabaviane ot 20 dni (do vlizane v orbita), oznachava che ako iskash da postignesh maksimalnata skorost ot 236.000 km/h ia postigash za 20 dni. Posle pochva retro-burn.

    v= v0 +a.t
    v= 236E3 km/h --> 65.556 m/s
    t = 20 dena --> 1.728.000 sekundi

    Sledovatelno uskorenieto triabva da e v/t = 0,04 m/s^2
    Nadiavam se, che ne si zavurshil fakulteta po fizika/matematika. Sega za domashno, izchisli ako uskroenieto e 5-puti po-goliamo, kolko dena shte im triabva da razviat maksimalna skorost, i posle kolko dni mogat da ia karat na inercia predi da pochnat retro-burn'a.

  • 7
    Avatar :-|
    Vazov

    Kato dobavka, ako iskash da izminesh 115 miliona kilometra za 20 dni, shte ti triabva postoianno uskorenie ot ~0,08 m/s^2:

    x = 1/2 a. t^2
    115E9 = 1/2 a. (20 * 24 * 60 * 60)^2

  • 8
    Avatar :-|
    Петко Димитров

    Глупендери, вие не осъзнавате че отдавна сме на Марс. Я се опитайте да слезнете на Земята!

  • 9
    Avatar :-|
    Dirk Struan

    Вазов, прав си за ускорението, наистина изпуснах едно 3600 в знаменател.
    Но аз пак питам - какъв е импулсът?

  • 10
    Avatar :-|
    инж. Ганев

    Дирк, конверсията км/ч - м/с малко ти куца . Делиш на още 3600. Инак погледнато беше лесно да се предположи че тоя двидгател създава много по-малко ускорение от ракетните (от по няколко g ), щом не може да издигне товар в орбита, но най-вероятно предимството му е че все пак са възможни много по-високи скорости заради безумните скорости до които стигат йоните. Един вид военен модел на ускорител.


Нов коментар

За да публикувате коментари,
трябва да сте регистриран потребител.


Вход

Още от Капитал

Къде са чиповете

Къде са чиповете

Дигитални модели

Дигитални модели

С използването на сайта вие приемате, че използваме „бисквитки" за подобряване на преживяването, персонализиране на съдържанието и рекламите, и анализиране на трафика. Вижте нашата политика за бисквитките и декларацията за поверителност. OK