О тягаче для космоса и защите от космических стихи
В первом ролике автор рассказывает всё, что известно про гамма-всплеск - мощный, узко направленный луч от удалённого источника. Но при этом он уже с самого начала залезает в слишком категоричные суждения, которые, однако, звучат максимально эффектно:
"Допустим, Вы режиссёр фильма катастрофы. Что нужно сделать, чтобы ваш фильм точно собрал кучу денег в прокате? Что бы ни угрожало вашим героям, главное - чтобы эту угрозу в принципе можно было бы победить".
Гамма-излучение - самое энергетически жёсткое электромагнитное излучение. Соответственно, прилетающий к нам гамма-всплеск - самая быстрая из внешних для планеты угроз, так как распространяется со скоростью света. К счастью, хоть эти всплески регистрируются часто (по вики "приблизительно раз в день"), но опасные для планеты всплески происходят очень редко. Предлагаемая автором интрига держится на подобной неопределённости между "может вызвать интенсивное разрушение озонового слоя на половине планеты" и "за несколько секунд вспышки высвобождается столько энергии, сколько Солнцем выделилось бы за 10 миллиардов лет свечения".
В общем, проще сразу перейти к решению: шанс помешать гамма-всплеску появляется, только если понять его природу и научиться его предсказывать, а это уже прямая задача астрономов. И пока в этой области всё слишком туманно, чтобы делать категоричные выводы.
Предсказание нужно, как минимум, по объектам, которые могут в принципе такое породить в опасных масштабах. Как максимум, нужно понять параметры начальной фазы собственно всплеска, насколько она может быть продолжительной и заметной при зарождении, есть ли шанс надёжно определять угол излучения без путаницы в 45 градусов, о которой рассказано в ролике.
В любом случае, про минимум и максимум по предсказанию гамма-всплеска автор должен был бы сказать, если говорить о перспективе защиты от такого луча. По дальнейшему же решению, при наличие необходимых космических технологий, получается следующее.
Если есть предсказание-минимум про опасную звезду, то уже полезно создать потенциальный защитный экран. Для этого можно кидать в том направлении небольшие тела, которые лучше брать из астероидного пояса. При попадании излучения на такой камень, он быстро испарится, и следом получившееся облако вещества будет поглощать и рассеивать гамма-луч.
Если звезда - вблизи плоскости эклиптики, то, в принципе, уже сам пояс астероидов - основательная защита для Земли. Но можно и улучшить, при этом достаточно одного тягача, который в оптимальной точке, где камень уже летит на звезду, начнёт сохранять неизменным это направление до выхода на линию Солнце-звезда.
Если звезда - не в плоскости эклиптики, то для нужного разворота понадобится кидать тела через ближайшие Марс или Юпитер. В этом случае, поблизости от них должен находиться второй тягач для окончательной корректировки направления.
Если же будет предсказание-максимум, к примеру, где-нибудь за сутки до часа X, то при большом желании можно успеть дополнительно поблизости от Земли распылить что-нибудь легкое, вроде водорода или лития.
Отмечу, что если бы речь шла о чрезмерном потоке высокоэнергетичных заряженных частиц от Солнца (солнечный ветер), вероятным решением было бы создание сверхпроводящего кольца с током, где-нибудь между орбитой Меркурия и Солнцем по линии на Землю, чтобы создаваемым магнитным полем издали отклонять солнечный ветер по аналогии с действием магнитного поля Земли.
Применение же тягачей для манипулирования подходящими по размеру астероидами значительно упростило бы защиту от опасных астероидов, по которой также можно прочитать мой текст "О мнении учёных по метеоритной угрозе".
Теперь переходим ко второму ролику, в котором рассматривается возможность межзвёздных перелётов, прежде всего, с точки зрения будущих ракетных двигателей. В целом, перспективы довольно скромные, основная проблема звучит так:
"стало ясно, что количество тепла, которое может быть передано топливу, в конечном счёте, ограничивается лишь свойствами материалов реактора и каналов потока. Можно использовать, как сейчас в земных реакторах, тугоплавкие металлы, вроде молибдена и вольфрама: они позволяют достигать рабочих температур около 3000 кельвинов без вреда для конструкции. Передача такого тепла водородному топливу в ядерном двигателе позволила бы повысить температуру собственно топлива и получить очень высокую скорость истечения".
При этом в ролике не были упомянуты ионные двигатели, они экономичны по расходу топлива, но дают очень слабую тягу (вики):
"Реальный ионный двигатель по своим техническим характеристикам (и в первую очередь по силе тяги) значительно уступает своим литературным прообразам (так, Эдгард Чуэйри образно сравнивает ионный двигатель с автомобилем, которому нужно двое суток для разгона с 0 до 100 км/ч)[1]".
То есть опять же видно, что очень пригодился бы тягач для предварительного разгона.
Итак, примем фантастическое допущение, что, наряду с другими космическими технологиями, освоено производство пенистых и плёночных материалов, позволяющее создавать в космосе прочные, лёгкие и дешёвые конструкции. Далее, в качестве источника энергии используем солнечное излучение, которое собирает и ретранслирует фото-лазерная система, состоящая из сферы с фотоэлементным покрытием и мощного лазера, излучающего собранную энергию в нужном направлении, например, для ретрансляции по цепочке к аналогичной системе и так далее до конечного потребителя. При этом внутренний каркас сферы состоит из 4 "деревьев" (по схеме тетраэдра), а для стабильной ориентации, сфера вращается вокруг оси лазера.
Схема тягача предполагает дистанционный нагрев вещества камня для получения реактивной струи с помощью лазера. Предварительно выбирается камень похожий по форме на пару сложенных тарелок, который сначала раскручивается для стабилизации направления на цель, для чего несколько лазеров светят под углом в узкий торец, выжигая испаряющиеся колодцы. После раскрутки камня, в нужном тарелочном дне выжигается круговая траншея, причём в дальнейшем возможно потребуется перейти от непрерывных лазеров к импульсно-периодическим: траншея должна быть лишь достаточно горяча, чтобы постоянно испарять вещество при относительно невысокой температуре (не нужно греть весь камень). А собственно реактивные струи будут получаться при локальном, импульсном нагреве испарившегося внутри траншеи вещества до десятков тысяч градусов. Уточнения требует защита лазеров от порождаемых ими реактивных струй.
Обратное тарелочное дно используется при необходимости торможения.
В итоге, возможно, такую схему тягача можно обобщить и на "жилой камень", если нужные части корабля обеспечить расходным материалом, полученным из тех же астероидов. Это снимает озвученную главную проблему тепловой защиты реактора и каналов, так как в них нет надобности, всё разгоняющее остаётся снаружи и постепенно испаряется.
Свидетельство о публикации №225042100958