space

2067 год. Созданы прототипы космических аппаратов с двигательными установками на антивеществе

00За более чем столетие космических перелетов человечество так и не смогло достигнуть ожидаемого прогресса в освоении космического пространства. Значительная часть совершенных за этот промежуток времени полетов проходила в пределах гравитационной системы «Земля-Луна», а в развитии двигателей наблюдался весьма скромный прогресс. После полета американских кораблей к нашему спутнику казалось, что межзвездные полеты не за горами, а уж полное исследование Солнечной системы виделось как дело на ближайшую перспективу. Однако прекращение космической гонки между США и Советским Союзом нанесло огромный удар по всему делу освоения космоса. Так как теперь престиж сверхдержав не стоял на кону, то финансирование было направлено в другие сферы, а проекты которые, казалось бы, должны были стать естественным продолжением полетов к Луне, такие как пилотируемая экспедиция на Марс, создание лунных поселений и изучение внешней части нашей системы надолго превратились лишь в отдаленную перспективу.

К началу XXI столетия большинство людей придерживалось мнения, что космические полеты еще долгое время будут находиться на периферии человеческой деятельности. Этому в немалой степени способствовало и сокращение финансирования национальных космических агентств, особенно NASA, которое привело к прекращению полетов «Спейс Шаттлов» и закрытию программы «Созвездие». Малый интерес общественности к МКС также играл на руку космическим скептикам.

Однако, несмотря на все негативные процессы, протекавшие в это время в области освоения космоса, все было не так уж и плохо. Существенный прогресс в ряде сфер, весьма далеких от космических технологий или касающихся их лишь косвенно, создал необходимую базу для интенсификации усилий человеческой цивилизации в космосе. Речь идет, прежде всего, о буме в сфере информационно-вычислительных технологий. Такие важные параметры компьютеров как объем их оперативной памяти, частота процессоров, скорость обмена данными удваивались каждые год-полтора. Вместе с увеличением производительности компьютеров происходило и снижение их стоимости. Развитие информационных технологий привело к значительному увеличению скорости и объемов научных и технических разработок. Немаловажную роль сыграло и развитие всемирной сети интернет – теперь скорость обмена информации выросла до невероятного еще несколько десятилетий назад уровня, а доступ к знаниям мог получить любой желающий.

0Изменился и подход к космическим полетам – если ранее освоение космоса находилось в руках исключительно лишь государственных (или реже межправительственных) космических агентств, то теперь к работе в этой сфере стали все активнее привлекаться частные корпорации, которые превратили космическую отрасль из источника огромных затрат в прибыльное дело. Этому весьма способствовало создание такой отрасли как космический туризм. Увеличилось и число космических держав – к традиционным лидерам в этой сфере добавились и такие флагманы развивающихся стран (а вместе с тем и всей мировой экономики) как КНР и Индия.

Инвестиции в космическую отрасль привели к созданию ракетоносителей нового поколения. Применение нанотехнологий дало возможность производить космические аппараты, отличающиеся прочностью и существенно уменьшившейся массой, а также относительно невысокой ценой. Поспособствовало развитию космических полетов и создание искусственного интеллекта, благодаря которому удалось сократить присутствие человека в управлении космических аппаратов к минимуму. Это было особенно полезно для управления космическими зондами, изучающими дальние уголки Солнечной системы, ведь время передачи сигнала к таким аппаратам делало невозможным их управление с Земли. К середине столетия себестоимость космических полетов снизилась на несколько порядков.

Кроме развития космических технологий активно развивались и фундаментальные исследования. Одной из областей, где был совершен прорыв, стало изучение антиматерии. Уже в 2010 году в Женеве впервые удалось поймать частицы антивещества. Специалисты ЦЕРНа смогли произвести несколько десятков атомов антиводорода, а затем, после удерживания их в течение 0,2 секунд, высвободить их. Уже на следующий год атомы антиводорода смогли просуществовать порядка семнадцати минут.

Антивещество обладает огромным потенциалом в качестве космического топлива. Это вызвано гигантской плотностью заключенной в нем энергии, которая в десять миллиардов раз превышает плотность горения водорода в кислородной среде. Однако такое использование антиматерии долгое время было экономически нецелесообразным – из-за чрезвычайной сложности получения антивещества цена его была просто фантастически высокой и составляла миллиарды долларов за грамм. К 2010 году было получено лишь десять нанограмм антиматерии.

Но прогресс в этой области научных исследований происходил огромными темпами. Благодаря применению искусственного интеллекта производство антивещества к середине нынешнего столетия многократно возросло. Происходило развитие и двигателей для космических аппаратов, а также термоядерной энергетики и отрасли по производству различных материалов. Все эти достижения позволили к концу шестидесятых годов XXI века создать первый работающий прототип двигательной установки, использующей для своей работы антивещество.

В качестве топлива для такой двигательной установки используются гранулы, покрытые ураном и содержащие тяжелые изотопы водорода, а именно дейтерий (имеющий один нейтрон в своем ядре) и тритий (число нейтронов в ядре которого составляет два). В эти гранулы производится выстрел пучком антивещества, имеющего заряд минус один. При столкновении с урановыми ядрами начинается процесс аннигиляции вещества с выделением колоссального количества энергии. Эта энергия вызывает реакцию термоядерного синтеза в топливе, создавая тягу для двигателя при помощи удержания магнитном полем и истечения из магнитного сопла.

Такая двигательная установка даже на раннем этапе своего развития намного превосходит ракетные двигатели. Например, при помощи двигателя, работающего на антивеществе, можно добраться до Юпитера за четыре месяца, использовав для путешествия всего лишь 1,16 грамма антиматерии. Имеются планы по осуществлению пилотируемых полетов на космических кораблях с такой двигательной установкой уже к 2080 году. Развитие этого направления в области космического двигателестроения даст возможность осуществить давнюю мечту человека – отправиться к другим звездным системам уже в XXII или XXIII столетии.

Поделиться с друзьями: