Главная › Новости

К Марсу на реакторе: Взрывная сила

Опубликовано: 05.12.2017

Taylor Wilson: My radical plan for small nuclear fission reactors

Еще в начале 1960-х годов конструкторы рассматривали ядерные ракетные двигатели как единственную реальную альтернативу для путешествия к другим планетам Солнечной системы.

Мы живем на дне гравитационного колодца. Популярные книги про общую теорию относительности часто описывают пространство как тонкую резиновую пленку, весьма слабо натянутую. Звезды или планеты представляются шариками, положенными на эту пленку и сильно ее прогибающими. Такой прогиб и называют «гравитационным колодцем», хотя он больше похож на воронку.

Русские экранопланы - Техногеника

Мы теряем их

Наш колодец очень глубок. Это необходимо, чтобы на Земле могла существовать жизнь: иначе наша планета растеряла бы кислород, которым мы дышим, а еще быстрее — воду, из которой все живое состоит больше чем наполовину. Ведь скорости молекул воздуха распределены по закону Максвелла, а значит, есть такие, чья скорость в четыре, шесть, даже в десять раз больше средней. Вот только число их стремительно падает с увеличением скорости. Но молекул со скоростью вчетверо больше средней еще достаточно много, поэтому водород и гелий в атмосфере Земли не удерживаются, а улетают в межпланетное пространство — как крошечные искусственные спутники. Потому что чем меньше молекулярный вес, тем большую скорость имеют молекулы при той же температуре, а у водорода и гелия — самые-самые легкие молекулы. Масса молекулы водорода из двух атомов — 2 а.е., а одноатомного гелия — 4 а.е.

Кому это выгодно

Но когда такие же молекулы вылетают из сопла ракетного двигателя, в формулу тяги входит их средняя скорость. А ее можно поднять, только повышая температуру в камере сгорания. Молекулярную массу снизить можно, подбирая состав топлива для ракетного двигателя, но выбор тут крайне невелик. Лучшее горючее, каким мы располагаем, — это водород, а лучшие окислители — фтор и кислород. В результате реакции получается либо плавиковая кислота HF, либо обычная вода H2O. Молекулярная масса воды 18, а плавиковой кислоты — 19. Это в девять раз больше массы молекулы водорода, а значит, при той же температуре скорость будет в три раза меньше — в формуле энергии скорость в квадрате, помните, mv2/2? Соответственно, при той же температуре нагрева для создания той же тяги воды надо в три раза больше по массе, чем водорода.