Характеристики полета ТКС к звезде Проксима Центавра

Если теперь оценить необходимые энергетические затраты для реализации пилотируемых полетов на базе известных и перспективных тяговых систем, то в пересчете на требующееся топливо для полета межзвездного корабля массой 1000 т по наименее напряженной для человека программе полета (с ускорением 0,2 м/с²) они составят 37 • 10¹¹ т для химического двигателя, 38 • 10⁴ г для ядерного двигателя, 48 • 10³ т для термоядерного двигателя, 2 • 10² т для аннигиляционного двигателя. Фактически только последний вариант может быть приемлем по соотношению массы ТКС к необходимой массе топлива, но и он практически неосуществим. Чтобы представить, как велика энергия, требующаяся для этого полета, достаточно отметить, что за последние 20 столетий человечество израсходовало для своих нужд энергии столько, сколько можно получить при аннигиляции 100 т антивещества, т. е. половины запасов топлива, необходимого для пилотируемого полета к Проксима Центавра.

И все же погоня человека «за светом и пространством» продолжается. Поисковые и оценочные проработки в этом направлении проводятся и за рубежом. Известен американский проект двухступенчатой межзвездной ТКС на базе импульсного ТЯРД. При стартовых массах первой ступени порядка 48 тыс. т и второй ступени около 5 тыс. т обеспечивается разгон корабля массой 500 т до скорости, равной 0,122 скорости света.

Имеются предложения использовать в ТКС для межзвездных полетов лазерные прямоточные двигатели, в которых энергия нагрева и ускорения плазмы подводится к кораблю с околосолнечных промежуточных орбит по лазерному лучу, создаваемому установкой, получающей энергию от Солнца. Лазерную ДУ предполагается использовать на участках разгона до скорости света с одновременным сбором межзвездного дейтерия для работы пульсирующего ТЯРД. Оценка масс подобной ТКС весьма приблизительна. В качестве первой прикидки называют величину стартовой массы порядка 8 тыс. т, а величину накопленной в ходе полета массы межзвездного вещества в 12 тыс. т. При этом необходимая мощность лазерного луча должна быть равной 3,5 • 10⁸ МВт. В этом случае размеры солнечных батарей на околоземной орбите для питания лазера (без учета потерь) превысят 500 × 500 км, а диаметр входа прямоточной двигательной установки на ТКС составит около 650 км.

Таким образом, даже при самых смелых технических прогнозах и решениях пилотируемые полеты к звездам – это пока еще практически невыполнимая задача. Но разве проблемы, связанные с первым полетом человека в космос, высадкой на Луну или запуском автоматических КА к дальним планетам, не казались прежде такими же сложными и грандиозными?

Освоение космоса продолжается. Перед космическим транспортом встают новые задачи, но одновременно открываются и новые возможности. Развертывание в будущем ССЭ позволит перейти к качественно новым видам ТКС с использованием внешних источников энергии (ЭМУ и на базе лазерных двигателей), которые обеспечат реализацию больших грузопотоков в околоземном космосе.

Развитие ядерной энергетики в перспективе приведет к созданию ТКС на базе ТЯРД (пульсирующих, прямоточных), что откроет широкие возможности для пилотируемых полетов в пределах всей Солнечной системы.

Найдут свое применение и усовершенствованные ТКС на базе традиционных ДУ. Транспортные системы на базе ЖРД с использованием внешних ресурсов (атмосферы) смогут эффективно решать новые задачи пилотируемых полетов и запуска прикладных ИСЗ в околоземном космосе, а ядерные и электроракетные ТКС – осуществлять межорбитальные транспортировки грузов и беспилотные полеты в дальний космос. Пройдут еще десятилетия. И с позиций новых достижений науки и техники вполне реальными для прогноза развития ТКС могут оказаться и задачи полета к звездам. Совершенствование транспортных систем будет продолжаться вместе с освоением космоса.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Авдуевский В. С, Гришин С. Д. и др. Энергетика и космос. – Земля и Вселенная, 1981, № 6.

Агаджанов П. А., Большой А. А., Галкин В. И. Спутники связи. М., Знание, 1981.

Агалаков В. С., Сире А. Ш.Метеорологические ИСЗ. М., Знание, 1977.

Боно Ф., Гатланд К. Перспективы освоения космоса. М., Машиностроение, 1975.

Бурдаков В. П., Данилов Ю. И. Ракеты будущего. М., Атомиздат, 1980.

Голованов Я. К. Архитектура невесомости. М., Машиностроение, 1978.

Гольдовский Д. Ю. Космонавтика за рубежом. М., Знание, 1980.

Гришин С. Д., Лесков Л. В., Савичев В. В.Космическая технология и производство. М., Знание, 1978.

Гришин С., Нариманов Е. КЭС и перспективы ракетно-космической техники. – Техника – молодежи, 1981, № 3.

Евич А. Ф. Индустрия в космосе. М., Московский рабочий, 1978.

Кларк А. Черты будущего. М., Мир, 1966.

Космическая эра. Прогнозы на 2001 год. М., Мир, 1970.

Левантовский В. И. Транспортные космические системы, М., Знание, 1976.

Осадин Б. А. Наземный электрический ускоритель – путь к созданию крупномасштабных космических объектов. Космическая индустрия. XV Циолковские чтения. М., 1981.

Паневин И. Г., Прищепа В. И., Xазов В. Н.Космические ядерные ракетные двигатели. М., Знание, 1978.

Перельман Р. Г. Двигатели галактических кораблей. М., АН СССР, 1962.

Экспресс-информация «Астронавтика и ракетодинамика», М., ВИНИТИ, 1977 (№ 33); 1978 (№№ 7, 15); 1979 (№ 40); 1980 (№№ 13, 30, 46); 1981 (№№ 26, 45, 46); 1982 (№№ 8, 9, 23, 32, 35, 36).