夢にも思わなかったマスク:銀河を征服するエンジン


新しい時代-古いエンジン


60年代のロマンチックでユートピア的な理想を捨てて、人によるミルキーウェイの征服を示唆したとしても、前世紀のロケットと宇宙産業を背景に、現代の進歩のペースの「沈静化」に気づきます。 その主な理由は単純です。ソビエト連邦と米国の両方が、お互いに、そして自分たちよりも優れていることを証明したかったのです。 このレースは数千億ドル(現在のレートで)で支払われました。 人類はその時代に傑出した 技術の、開発から半世紀以上経った今でも、私たちが直面している実際的なタスクの枠組みに自信を持っていただけます。 一例:ロシアのソユズミサイルの場合、107年代に開発されたRD-50メインロケットエンジンを使用します(ロケット自体は、率直に言って、同時に作成された弾道R-7のバージョンでもあります)。

アメリカ人は、多くの性能特性を備えたメタンエンジンに積極的に取り組んでいますが、灯油/液体酸素燃料スキームを使用した古い設計と同じ制限があります。 大まかに言えば、化学ロケットエンジンは多くの点で進化の頂点に達していますが、概念的には行き止まりに達しています。 より高い加速を得るためには、酸化反応のエネルギーによって制限されるジェット流の流量を増やすか、燃焼する燃料の質量を増やす必要があります。これもまた、複合体全体の質量の増加につながります。 この種の矛盾はいっぱいです。 幸いなことに、これは商用通信衛星の軌道への打ち上げを妨げることはほとんどありません。 しかし、遠い惑星の植民地化は別の問題です。


核ロケットエンジン

Elon Muskは、新しいメタンエンジンRaptorを宣伝しており、将来、BFR船用に多くのスペース充填ステーションを作成することを提案しています。 ただし、科学者は以前に他の興味深いオプションを提示しました。 最も現実的なアイデアの中には、核ロケットエンジンがあります。 長所は明らかです。 このようなエンジンは、長距離飛行に必要な特性を提供することができ、それに必要な燃料は、現在のように数十から数百トンではなく、数十から数百キログラムで測定されます。


重い核の放射性崩壊の間に放出されるエネルギーは、作動流体を加熱します-それから、ジェット推進のよく知られたスキームが働き始めます。 一般に、「化学」を使用しないすべての有望なロケットエンジンの中で、核/熱核エンジンが最も思慮深く現実的なオプションです。 科学者によると、彼らは75ヶ月でプルートに到着し、XNUMXヶ月で戻ることを可能にするでしょう:この場合、XNUMXトンの燃料が使われなければなりません。 Alpha Centauriに到達するには、理論的にはXNUMX年かかる可能性があります。 核エンジンの主な欠点は、放射線の危険性が高いことです。 現代の環境への関心は明らかに彼らの早期出現の可能性を追加しないと言わなければなりません。

イオンエンジン

イオンエンジンは電気ロケットエンジンの一種であり、その動作原理は、電場内で高速に加速されたイオン化ガスに基づくジェットスラストの生成に基づいています。 イオンエンジンを「有望」と呼ぶのはあまり正しくありません。 彼はすでに宇宙での宇宙船の非重力加速の記録を保持しています。 かつて、実験ステーションDeep Space 1は、370 kgのキセノンを消費して、速度を4,3 km / s増加させました(デバイスの質量は74 kgでした)。 この記録は2010年にDawnによって破られましたが、2016年の秋には11,1 km / sの速度を達成することができました。 ちなみに、イオンアルテミスはドーン装置の会社で、LISAが加わります。


コンセプトには間違いなく未来があります。 イオンロケットエンジンの欠点もよく知られています。 それらの中で最も重要なのは非常に弱い推力で、せいぜい100ミリニュートンに達します。 現在の技術開発レベルでは、このようなエンジンを使用して地球から発射することは不可能です。 一方、宇宙では、イオンドライブが長時間機能する場合、宇宙船は非常に適切な速度に加速できると推定されています。 少なくとも、そのようなデバイスはコースを修正するために使用できます。

反物質

アンチマターを使用する有望なエンジンは、はるかに革新的であるように思われます。 ご存知のように、反粒子と普通の物質の粒子が出会うと、巨大なエネルギーの放出とともに消滅が起こります。 43キログラムの反物質とXNUMXキログラムの物質はTNT相当でXNUMXメガトンのエネルギーを放出することができます。これはソビエトの熱核皇帝ボンバの爆発に匹敵します。 そのようなエンジンを搭載した火星への飛行には約XNUMXヶ月かかると言われています。 そして、そこと最も近い星に、おそらく、それは来たでしょう。


残念ながら、「しかし」が2006つあります。 アンチマターは地球上で最も高価な物質です-25年のNASAの推定によると、ミリグラムのポジトロン(電子のアンチパーティクル)の生産には約XNUMX万米ドルの費用がかかりました。 ロケット打ち上げのコストを削減するという現在の傾向を考慮すると、コンセプトはユートピアに見えます。 幸いなことに、科学は静止していません。 おそらく、将来的には、そのようなエンジンを実用化する機会があるでしょう。

EMドライブ

私たちのリストで最も奇妙で最も奇妙なゲストは、現在広く知られているEmDriveです。 誰かが忘れてしまった場合は、思い出させてください。これは、世界中の多くの科学者を困惑させてきた実験的な設定です。 作成者の見解によれば、物理法則によれば、エンジンは推力を生成しますが、そうすべきではありません。 この装置は、マグネトロンと共振器で構成されています。 マグネトロンはマイクロ波を生成し、それらの振動のエネルギーは高品質の共振器に蓄積され、著者によれば、閉じた共振器内の電磁振動の定常波は推力の源として機能します。 問題は、このエンジンに消費可能な作動流体がないことは、明らかに、勢いの保存の法則に反することです。

一般に、達成された効果は重要ではなく、多くの科学者はそれを研究で行われたエラーまたは率直に言って計算での重大なエラーと関連付けています。 ドイツ人による最新の研究のXNUMXつは、EmDrive内の推力は、ケーブルの磁場、増幅器、および惑星の磁場の間の相互作用によるものであると述べています。 かすんでいるが、それでも説明。


一般に、この段階では化学ロケットエンジンの覇権を脅かすものは何もありません。 すでに述べたように、それらは現在の現実にうまく適合し、ロケットおよび宇宙産業のすべての要件を満たしています。 さて、他の惑星へのフライト、さらには他の惑星システムへのフライトは、新しいエンジンの問題だけでなく、まだ解決されていない他の問題の全リストにも関連しています。
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3 注釈
情報
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  1. Syoma_67 Офлайн Syoma_67
    Syoma_67 (セミョン) 18 9月2018 21:18
    -1
    また漫画でトレーニングします!
  2. モンスター脂肪 オンライン モンスター脂肪
    モンスター脂肪 (違いは何ですか) 20 9月2018 15:11
    +1
    著者は、マスクが夢を見たことを知っていますが、そうではありません...彼は彼と同じベッドにいません、彼は時間を過ごしますか? 笑 愛
  3. 元楽観主義者 Офлайн 元楽観主義者
    元楽観主義者 (元楽観主義者) 24 9月2018 22:21
    0
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