Если говорить простым языком, то термоядерная энергия — это та энергия, на которой работает наше Солнце. Основная проблема заключается в контроле и управлении термоядерным синтезом, без которого невозможен термоядерный двигатель. Пока, всё что мы смогли сделать с этой энергией — собрать и взорвать водородную бомбу. Но есть еще один вариант ее использования, который гораздо менее деструктивен. И он может оказаться гораздо более интересным. Это космический термоядерный двигатель.
Концепция прямого термоядерного привода DFD, а именно так называют термоядерный двигатель, находится в разработке в Принстонской лаборатории физики плазмы.
Разработчики надеются в скором времени запустить свое творение в космос для тестирования. И в конечном итоге сделать основной системой привода космических кораблей, путешествующих по нашей Солнечной системе. Ученые уже нашли очень интересную цель для первого полета. Это во многом похожий на Землю, Титан — спутник Сатурна. Присутствие на его поверхности жидкости и теоретическая вероятность наличия простейшей жизни очень заинтересовали исследователей с тех пор, как они впервые начали собирать данные о нем. С новым приводом DFD зонд смог бы добраться туда всего за два года. На обычных двигателях он будет лететь туда семь лет.
Хотя термоядерный двигатель все еще находится в стадии разработки, но уже есть очень обнадеживающие результаты. Двигатель использует многие из преимуществ анейтронного синтеза. В первую очередь чрезвычайно высокое соотношение мощности к массе. Топливо для привода DFD содержит дейтерий и изотоп гелия-3 . Но даже при относительно небольшом количестве чрезвычайно мощного топлива, DFD может превзойти химические или электрические методы движения, которые обычно используются сегодня.
По сути, DFD использует превосходный удельный импульс электрических силовых установок и объединяет его с мощной тягой химических ракет. Создавая комбинацию, которая объединяет лучшее из обеих систем полета. Чтобы нанести на карту оптимальный маршрут к самому большому спутнику Сатурна, итальянская команда проекта получила от разработчиков доступ к данным о производительности тестового движка и начала работать над орбитальной механикой.
Было разработано два варианта полета. В одном варианте постоянная тяга применялась только в начале и в конце полета (так называемый профиль тяга-полет-тяга — TCT). В другом — постоянная тяга в течение всего пути. Получилось, что при обеспечении постоянной тяги, время в пути составит чуть менее 2 лет. В то время как профиль TCT приведет к общей продолжительности полета в 2,6 года.
Напомним, что “Кассини”, последняя знаменитая миссия, посетившая сатурнианскую систему, использовала серию гравитационных помех между Венерой и Землей, чтобы добраться до места назначения. И путешествие заняло почти 7 лет.
“Одна важная вещь, на которую следует обратить внимание, — говорит Марко Гаджери, автор статьи. — заключается в том, что окно, которое делает эти короткие полеты наиболее эффективными, открывается примерно в 2046 году”.
Это дает команде разработчиков достаточно времени довести задуманное до совершенства.
Ученые, изучавшие миссию к Титану, также рассмотрели возможность экспедиции к транснептуновым объектам. Которые до сих пор посещались только кораблем New Horizons, которому потребовалось целых 9 лет, чтобы достичь Плутона. Излишне говорить, что DFD резко сократит время, необходимое для этого путешествия.
И если он заработает в ближайшие 30 лет, он может начать служить новой движущей силой для всех видов новых исследовательских миссий.
Читайте также: Могут ли инопланетяне извлекать энергию из черных дыр с помощью сфер Дайсона?