Путешествие в космос - Авиационно-космические системы США - Разработка перспективных технологий (Часть 4)

Разработка перспективных технологий (Часть 4)

Разрабатываемый фирмой «Team Encounter» аппарат представляет собой квадратный экран со стороной 76 м, развернутый на легких углепластиковых штангах. Незначительная масса паруса (всего 19 кг) обеспечивается использованием алюминизированной майларовой пленки, которая тоньше человеческого волоса примерно в 70 раз. Согласно расчетам, под действием солнечного света такая конструкция сможет покинуть пределы Солнечной системы со скоростью 30 км/с, что почти в 2 раза превышает скорость удаления от Земли аппаратов «Вояджер». (Эти выведенные в космос в 1977 г. межпланетные станции в настоящее время продолжают свой полет за пределами Солнечной системы.)

К середине 2003 г. некоторые компоненты перспективного аппарата были апробированы в лабораторных условиях. В 2005 г. фирма «Team Encounter» готовится осуществить натурные испытания изделия на полярной орбите. Расходы по проведению этого эксперимента, получившего название «Earthview» («Наблюдение Земли»), должно оплатить Управление NOAA. В случае успешного выполнения полета примерно через год штатный космический аппарат под солнечным парусом сможет отправиться в межпланетное путешествие.

Летом 2000 г. специалисты Лаборатории реактивного движения JPL, являющейся одним из подразделений NASA, провели испытания парусных двигателей, работающих от искусственных источников сверхвысокочастотного и лазерного излучения. Мощность применявшегося СВЧ-генератора составляла 10 кВт, а лазерной установки — 8—14 кВт. В ходе экспериментов, выполнявшихся в вакуумных камерах, были продемонстрированы возможности перемещения экранных конструкций под действием давления электромагнитного излучения. Для обеспечения полетов перспективных аппаратов с такими парусами источники излучения предлагается размещать в космосе на специальных платформах.

Определенную заинтересованность в технологиях фотонных двигателей проявляют военные специалисты. Использование для межорбитальной транспортировки спутников солнечных парусов или экранов помимо экономии бортового запаса топлива позволит существенно повысить скрытность проводимой операции, поскольку в отличие от традиционных ЖРД их работа не сопровождается яркими выбросами продуктов сгорания.

Большинство перечисленных выше проектов выполняются Центром Маршалла в рамках комплексной программы «Advanced Space Transportation Program» (ASTP). Спектр вопросов, работы по которым финансируются из ее бюджета, весьма широк и разнообразен: от проектирования жидкостных ускорителей для МТКС «Спейс Шаттл» до изучения возможностей освоения новых физических принципов.

Так, например, специалистами Центра Маршалла проводятся эксперименты по использованию электромагнитных разгонных тележек для обеспечения запуска ТКС. По расчетам, разгон летательного аппарата с помощью специальной платформы на электромагнитной подвеске до скорости 960— 1000 км/ч позволит снизить его стартовую массу на 20%, а удельные затраты на выведение грузов в космос до «нескольких сотен долларов за килограмм».

Отработка технологий так называемой магнитной подвески — MagLev (Magnetic Levitation) проводится на монорельсовом электромагнитном устройстве длиной 15 м, разработанном и собранном фирмой «PRT Advanced Maglev Systems» по контракту стоимостью 1,3 млн долл. Ускорение подвешенной в магнитном поле платформы с моделью перспективного аппарата осуществляется с помощью линейного асинхронного двигателя. За 0,5—1 с после запуска платформа, приподнимаемая над конструкцией дороги на несколько сантиметров, развивает скорость 96 км/ч.

^{Электромагнитная разгонная тележка с моделью летательного аппарата}

В последующем NASA планирует приступить к экспериментам на устройстве с увеличенной до 120 м длиной монорельсового пути. В подготовке этого этапа работ, предусматривающим разгон и последующее отделение дистанционно управляемой модели, выразили готовность принять участие ВМС и Ливерморская лаборатория LLNL. В ходе экспериментов ВМС предполагают оценить возможности новых технологии для разгона палубных самолетов, а Лаборатория LLNL разрабатывает собственную установку.

В перспективе намечается провести эксперименты с летательными аппаратами массой 54—68 т. Для этих целей на территории Центра Кеннеди предлагается построить монорельс длиной 2,4 км, на котором пусковая платформа будет разгоняться до скорости 640 км/ч за 9 с. Затраты на создание такого комплекса оцениваются в 50—100 млн долл.

В 1996 г. в рамках программы ASTP приступила к работе группа анализа нетрадиционных методов перемещения в пространстве и времени. Основное внимание этой группы уделяется следующим вопросам:

— выработка идей по принципиально новым типам космических кораблей или двигательных установок, которые не требуют расхода топлива, например используя силы гравитации;

— поиск способов передвижения быстрее скорости света;

— предложение новых технологий получения энергии в космосе.

Привлеченные к работам специалисты проводят фундаментальные исследования в различных областях теоретической физики: теории относительности, квантовой механики, теории поля; изучаются свойства пространства-времени и гравитации, возможности их изменения электромагнитным полем и т.п. Среди частных явлений, которые могут найти практическое применение при космических путешествиях, называются, например, туннельное прохождение сверхярких фотонов, квантовая энергия вакуума, нулевая электромагнитная энергия, аномалии, возникающие при сверхпроводимости, и другие.

Несмотря на то что исследования носят пока академический характер, первые эксперименты уже состоялись. По рекомендациям членов аналитической группы сотрудники Центра Маршалла совместно с представителями Университета шт. Алабама осуществили в 1997 г. серию экспериментов по изменению гравитационного поля над сверхпроводящими материалами. В целом эти опыты повторили эксперименты, выполненные в 1992 г. российскими учеными на исследовательской базе Технологического университета в Тампере (Финляндия). Тогда было подтверждено, что диэлектрики типа стекло, кварц, дерево, подвешенные над вращающимся охлажденным до -168 °С диском из сверхпроводящего материала, теряют 0,5—-2% своего веса. Уровень снижения силы тяжести над диском зависит от скорости его вращения.

Полученные в ходе экспериментов данные были переданы в Центр Гленна, объединившего подобные исследования в общую программу создания двигательных установок на новых физических принципах. В последнее время работы по данному направлению финансируются на уровне 500 тыс. долл. в год.

<<<Назад Страница 74 Далее>>>

WalkInSpace.Ru

Правила:

«Путешествие в космос» © 2024

Использование материалов допускается при условии указания авторства WalkInSpace.ru и активной ссылки на www.WalkInSpace.ru.

Используются технологии uCoz