Los cohetes propulsados por productos químicos son capaces de transportar personas a la Luna, Marte, Venus. Pero para explorar otros planetas del sistema solar e ir más allá de sus límites, se necesitan naves con combustible nuclear o termonuclear: explosiones. RIA Novosti habla sobre proyectos explosivos y el tiempo estimado de la misión interplanetaria.
El principio de una nave espacial que se mueve debido a la energía de una carga nuclear fue formulado por el científico estadounidense Stanislav Ulam incluso antes de la era espacial, en 1947. Según su idea, la detonación de sucesivas explosiones nucleares puede ser captada por un escudo metálico adherido a la nave y así acelerada.
En 1957, en Estados Unidos, en el marco del proyecto Orion, comenzaron a desarrollar un modelo de dispositivo de propulsión nuclear y a probarlo. El barco estaba destinado a los militares para mover ojivas nucleares. Incluía un compartimento con cassettes de combustible, un escudo de empuje, un compartimento de carga. La versión tripulada también requirió la instalación de amortiguadores para amortiguar los tirones. Además de ganar velocidad, el explosivo lleva a bordo un orden de magnitud más de carga útil que un cohete de combustible químico.
“Esta idea es atractiva porque solo con la ayuda de una nave espacial explosiva es posible acelerar a velocidades relativistas significativas, entonces los planetas distantes del sistema solar estarán disponibles y será posible organizar la primera expedición interestelar”, explica Anton Pervushin, escritor de ciencia ficción, especialista en historia de la astronáutica a RIA Novosti. …
norte
Los científicos han calculado que si detonas una carga cada tres segundos, con una aceleración de uno, la nave alcanzará el tres por ciento de la velocidad de la luz y volará al sistema estelar más cercano, Alpha Centauri, en 140 años.
La idea de un dispositivo de propulsión espacial basado en explosiones nucleares también fue expresada por el físico soviético Andrei Sakharov en 1962. Su concepto fue reconocido como muy complejo, pero prometedor.
Todo el trabajo sobre explosivos se detuvo en 1963, cuando se firmó un tratado internacional que prohíbe los ensayos de armas nucleares en la atmósfera, el espacio y bajo el agua.
Esquema de explosión "Orion" / Ilustración de RIA Novosti. NASA.
Video promocional:
Explosión termonuclear
En 1971, el físico alemán Friedward Winterberg propuso acelerar una nave espacial con una reacción termonuclear lanzada por un haz de electrones.
Una reacción termonuclear es 26 millones de veces más energética que el combustible químico de un cohete de hidrógeno-oxígeno y proporciona un orden de magnitud más de energía que una nuclear. Pero un orden de magnitud menor que una explosión en la interacción de materia y antimateria. El problema es que de todos los posibles tipos de combustible, solo la reacción de fisión nuclear se ha realizado y ha demostrado su eficacia.
A pesar de la utopía de la idea de un motor termonuclear, fue apoyado por miembros de la Sociedad Interplanetaria Británica, y dos años después establecieron el proyecto Daedalus.
norte
La fusión ocurre en el interior de las estrellas. Para lanzarlo a la Tierra, se requieren temperaturas monstruosas y combustible hecho de hidrógeno o hidrógeno y helio. Los cálculos mostraron que la energía de fusión termonuclear de una mezcla de deuterio y helio-3 puede desarrollar el 12 por ciento de la velocidad de la luz: 36 mil kilómetros por segundo. Dédalo habría alcanzado la estrella de Bernard, a 5,9 años luz de la Tierra, en medio siglo. A modo de comparación: la nave espacial más rápida, la Voyager 1, aceleró a 17,02 kilómetros por segundo debido a una asistencia de gravedad cerca de Saturno.
Estructuralmente, el barco era un gran depósito de combustible, desde donde cada segundo, en pequeñas porciones, se arroja combustible a la cámara de combustión. Los productos de la combustión del plasma se dirigen a las boquillas mediante fuertes campos magnéticos.
En 1978, se redujo el trabajo en "Daedalus".
“Desafortunadamente, los proyectos de explosivos no pueden desarrollarse por completo debido al tratado que prohíbe las pruebas nucleares en tres ambientes (océano, atmósfera y espacio), firmado en 1963. Hasta que se revise, cualquier concepto de explosiones seguirá siendo puramente teórico”, señala Anton Pervushin.
Proyecto barco de combustible termonuclear / Icarus Interstellar.
Doscientos años de espera
En 2010, los entusiastas hicieron otro intento por revivir el sueño de una explosión y fundaron el proyecto Icarus. Fueron apoyados por la Sociedad Interplanetaria Británica y la Fundación Tau Zero.
Los participantes en el proyecto Icarus tomaron como base los desarrollos del Dédalo y analizaron los principales aspectos de la futura misión. Se propone lanzar una pequeña sonda no tripulada en un dispositivo de propulsión termonuclear a la vez a varios objetivos dentro de los 15 años luz de nosotros. Para estudiar en detalle una o dos estrellas y seis o siete planetas, se requerirá todo un complejo de equipos que pesen unas doscientas toneladas. Puede llenarse de helio-3, que es escaso en la Tierra, en la órbita de gigantes gaseosos como Júpiter. Dado el ritmo del desarrollo de la tecnología, tal misión no será posible hasta las 23:00.
Además de las restricciones legislativas, los proyectos de explosivos tienen muchos problemas técnicos sin resolver. No está claro dónde obtener el combustible para una reacción termonuclear, cómo introducirlo en la cámara, cómo amortiguar la aceleración, cómo proteger a la tripulación de la radiación cósmica y, en general, cuál de los sistemas de propulsión espacial será el más eficiente.
Sin embargo, según Pervushin, si algún día la gente quiere enviar una gran nave espacial a las estrellas más cercanas, simplemente no hay otra opción que una explosiva.
Tatiana Pichugina
