Ракеты с двигателями на ядерном синтезе появятся уже через несколько лет

Британский стартап Pulsar Fusion анонсировал разработку и испытание новых многоразовых ракет с двигателями, работающими на ядерном синтезе.

По словам основателя и гендиректора Pulsar Fusion Ричарда Динана, испытания новой технологии начнутся уже в этом году, а первые испытания в космосе могут быть проведены еще до 2027 года. При этом представители компании не указали точных сроков, когда новейшие космические корабли смогут совершить первые полеты.

По словам одного из опрошенных изданием экспертов, первые пуски могут состояться минимум через 10 лет, а может даже и позже. Компания Pulsar Fusion занимается производством плазменных двигателей и также разрабатывает двигатели на ядерном топливе. Стартап впервые объявил о таинственном проекте Sunbird 6 марта этого года. Концепция разрабатывается в условиях полной секретности в течение последних 10 лет. Впоследствии проект был полноценно представлен 11 марта в рамках выставки Space-Comm Expo в Лондоне.

Ожидается, что для этих ракет будут созданы большие орбитальные спутниковые доки, где они будут храниться перед развертыванием и стыковкой с другими космическими аппаратами, которые будут быстро доставлять к месту назначения на манер космических буксиров. Это должно существенно снизить стоимость космических миссий на дальние расстояния.

Ключевыми в ракетах Sunbird должны стать двигатели Duel Direct Fusion Drive, которые, как утверждают представители Pulsar Fusion, будут работать на энергии от ядерного синтеза. В случае успешной реализации технологии, время полетов к Марсу можно будет сократить вдвое. Представители стартапа убеждают, что их ракеты смогут доставлять зонды к Плутону за 4 года вместо 9,5 (рекорд, установленный космическим кораблем NASA New Horizons в 2015 году).

Спецпроекты

«Если мы собираемся стать тем видом, который действительно достигнет других планет, то выхлопная скорость — это едва ли не самая важная вещь. С точки зрения того, что [теоретически] можно получить на выхлопных скоростях, термоядерный синтез является королем», — отметил Ричард Динан.

Использование технологии ядерного синтеза как источника неограниченной энергии на Земле, вероятно, начнется не раньше, чем через несколько десятилетий. Однако, как убеждает Ричард Динан, в случае с использованием этой технологии в космосе все выглядит совсем иначе. Это связано с тем, что реакции термоядерного синтеза в космосе проходят не так, как на Земле. Традиционные термоядерные реакторы — токомаки пытаются соединить дейтерий и тритий для образования постоянного потока нейтронов, который будет генерировать тепло и выделять дополнительное топливо для дальнейшей реакции.

Разработчики двигателей Duel Direct Fusion Drive планируют использовать в качестве топлива дейтерий и гелий-3

легкий стабильный изотоп гелия, который состоит из двух протонов и одного нейтрона. Вместе с водородом гелий-3 является единственным стабильным изотопом любого элемента, в составе которого протонов больше, чем нейтронов. Это редкое вещество. Он добывается в очень небольших количествах — порядка нескольких десятков граммов в год. Такая реакция позволит использовать заряды протонов для обеспечения энергии для движения.

Реакция будет длиться только ограниченный промежуток времени, подобно тому, как это проходит в современных термоядерных реакторах на Земле. Ожидается, что в отличие от земных термоядерных реакторов, которые имитируют космический вакуум, используя мощные магнитные поля для удержания плазмы, двигатели Duel Direct Fusion Drive будут представлять собой линейный реактор. Ему не нужно будет полностью сдерживать плазму внутри, поскольку в космосе естественный вакуум и температуры, достигающие абсолютного нуля. Это должно предотвратить перегрев реактора.

Между тем конструктивные особенности двигателей Duel Direct Fusion Drive не раскрываются. Они также не проходили надлежащих испытаний.

Ряд ученых, как, например, профессор астронавтики Массачусетского технологического института Пауло Лозано, специализирующийся на ракетных двигателях, настроены скептически относительно планов Pulsar Fusion.

Спецпроекты

«Я настроен скептически. Слияние является сложным и было сложным по многим причинам и в течение длительного времени, особенно в компактных устройствах», — отметил Лозано, отказавшись однако выносить суждение, поскольку не видел технической документации.

В Pulsar Fusion утверждают, что ракеты Sunbird можно будет также использовать для питания систем других космических аппаратов. Еще одним большим преимуществом этих ракет должно стать то, что они будут нуждаться в небольшом количестве топлива. Их легко можно будет заправлять и перезаряжать на орбитальных, стыковочных станциях.

Длина ракет, скорее всего, будет составлять около 30 метров. Они будут покрыты толстой броней для защиты от космического излучения и небольших метеоритов. Производство одной такой ракеты может обойтись в более чем 90 млн долларов.

Pulsar проведет первые статические испытания двигателя DDFD в этом году внутри пары гигантских вакуумных камер, недавно построенных в кампусе компании в Блетчли. В рамках начальных испытаний вместо чрезвычайно дорогого гелия-3 будет использоваться инертный газ для проверки теоретической работы двигателя.

По словам Ричарда Динана, его компания планирует провести демонстрацию на орбите ряда ключевых технологических компонентов Sunbird в 2027 году. В случае успешного проведения начальных испытаний, Pulsar начнет сбор средств для создания полномасштабного прототипа Sunbird и начнет попытки достичь настоящего термоядерного синтеза с помощью гелия-3. Гендиректор компании отмечает, что сроки создания первого прототипа Sunbird пока назвать невозможно.

Ракеты с двигателями на ядерном синтезе появятся уже через несколько лет — по крайней мере, над этим работают