Камера двигателя на ядерном синтезе
Технология ядерного синтеза способна произвести революцию в космических полетах: как по скорости, так и по расходу топлива. Те же самые реакции, которые питают Солнце, могут вдвое сократить время полёта к Марсу или сделать путешествие к Сатурну и его лунам не восьмилетним, а всего лишь двухлетним.
Это невероятно интересно, но не все уверены, что это будет работать: для функционирования технологии необходимы сверхвысокие температуры и давление. Чтобы доказать жизнеспособность технологии, компания Pulsar Fusion из Блетчли (Британия) строит самый большой в мире термоядерный ракетный двигатель. Запуск камеры длиной около 8 метров запланирован на 2027 год.
Как и следовало ожидать, воспроизвести работу Солнца в ракете не так-то просто. В центре двигательной установки ядерного синтеза находится сверхгорячая плазма, запертая в электромагнитном поле, и учёные продолжают выяснять, как можно это сделать стабильным и безопасным способом.
«Сложность заключается в том, чтобы научиться удерживать и ограничивать сверхгорячую плазму внутри электромагнитного поля, — говорит Джеймс Ламберт, финансовый директор компании Pulsar Fusion. — Плазма ведёт себя подобно погодной системе, поскольку её поведение невероятно трудно предсказать с помощью обычных методов».
Машинное обучение может помочь разобраться в этом вопросе. Компания Pulsar Fusion в сотрудничестве с американской компанией Princeton Satellite Systems использует суперкомпьютер для более точного прогнозирования поведения плазмы и более точного управления ею.
Если учёным удастся добиться желаемого результата, то в камере будет достигнута температура в несколько сотен миллионов градусов, что сделает её более горячей, чем Солнце. Избыток выделяемой энергии поможет разогнать ракету до скорости 804 672 км в час.
В данном случае речь идет о двигателе прямого термоядерного синтеза с магнитным удержанием плазмы (DFD), в котором заряженные частицы создают тягу напрямую, а не преобразуются в электричество. Он более эффективен, чем другие варианты, и, поскольку работает на атомных изотопах, не требует огромной топливной нагрузки.
«Вопрос в том, сможет ли человечество использовать термоядерный синтез? — сказал TechCrunch генеральный директор Pulsar Fusion Ричард Динан. — Если мы не сможем, то всё это не имеет никакого значения. Но если мы сможем — а мы сможем — то термоядерные двигатели станут совершенно неизбежными. Это необходимо для эволюции человечества в космосе».
Ядерный синтез не только позволяет сократить время полёта к планетам, но и обещает обеспечить получение практически неограниченного количества чистой энергии для жизни на Земле. Однако учёные полагают, что в первую очередь он продемонстрирует свою работу в космосе, где отсутствие атмосферы и сверхнизкие температуры более благоприятны для протекания подобных реакций.
Источник новости: habr.com
