Questi missili tecnologia del futuro saranno in grado di consegnare la gente su Marte

Il 6 febbraio SpaceX ha fatto la storia, eseguendo un razzo Falcon Heavy da cape Canaveral in Florida. Oggi è il più grande e potente razzo nel mondo. Elon Musk, famoso in tutto il mondo il CEO spaziale società prevede di costruire un razzo ancora di più, che alla fine . Forse. Falcon Heavy — 70 mq miracolo di ingegneria — capace di trasmettere i carichi fino a 64 tonnellate a bassa orbita terrestre. Solo il leggendario «Saturno-5», razzo, che ha inviato Neil Armstrong sulla Luna negli anni '60 e' 70, era più grande e più spessa. Ma quei tempi sono ormai lontani. Tuttavia, entrambi i rockets si affidano a combustibile liquido.

Un Viaggio su Marte in una estremità con l'uso di normali razzi chimici può richiedere fino a nove mesi. Umano l'equipaggio dovrà trascorrere molto tempo sotto l'influenza della radiazione e altri pericoli. Questo è uno dei motivi per cui la NASA e altre agenzie spaziali, così come le università e il settore privato stanno cercando di sviluppare una varietà di altri tipi di tecnologia missilistica.

la Spinta del motore plasma

La Principale alternativa per un viaggio su Marte è considerato elettrica di trazione. Nel 2015 la NASA ha osservato tre startup per lo sviluppo di sistemi di energia solare di un treno motore elettrico (SEP), ognuno dei quali ha ricevuto una concessione triennale nell'ambito di un programma dell'agenzia Next Space Technologies for Exploration Partnerships.

NextSTEP è solo un ingranaggio nel lungo termine della NASA per la creazione di una stazione spaziale vicino della Luna, che servirà come punto di transito per i viaggi sul pianeta Rosso. Ora è quasi fantascienza nelle migliori tradizioni di Arthur c. Clarke, ma il sistema SEP già abbastanza reali, anche se non così ambizioso.

Le Tre società che hanno ricevuto contratti — Ad Astra Rocket Company, Aerojet Rocketdyne e MSNW — sviluppano vari ioni di litio o al plasma motori.

Invece di buttare via i gas durante il processo di combustione che producono trazione in i razzi chimici, motori ionici usano la forza per spostare un oggetto dalla ionizzazione di un gas inerte, come xenon o l'idrogeno, una carica elettrica. Egli imprime gli elettroni degli atomi, creando gli ioni carichi positivamente. Il risultato è un gas costituito da ioni positivi ed elettroni negativi — in altre parole, il plasma. I campi elettrici e magnetici in futuro contribuiscono a guidare il plasma di nuovo in pista per garantire la trazione.

Il Plasma è un quarto stato della materia, insieme con il solido, liquido e gassoso. L'esempio più lampante di plasma — centro del nostro sistema Solare, cioè il sole. Tuttavia, in natura, e sulla Terra, il plasma è abbastanza comune: si tratta di un fulmine, e noto a tutti «plasma» televisori.

la Fisica degli ioni

Motori Ionici anche per lungo tempo utilizzati per i satelliti e anche nello spazio profondo. Nel 2015, ad esempio, motori ionici hanno la sonda della NASA Dawn in orbita il pianeta nano Cerere, che si trova nella cintura di asteroidi tra le orbite di Marte e Giove.

Motori ionici c'è uno svantaggio, che nessun razzo Falcon Heavy: non possono immediatamente ad accelerare, per lasciare la gravità della Terra. Ma sono molto più efficaci nel vuoto dello spazio. Il veicolo spaziale con motori ionici può guadagnare velocità costante, raggiungendo in questo modo l'overclock, non disponibile per i chimici tradizionali motori. Ad esempio, navicelle spaziali potrebbero guadagnare velocità a 30 000 km/h. E navicella, spinti dalla forza di ioni, può teoricamente tagliare lo spazio a una velocità di oltre 340 000 km/h.

L'Ex astronauta Franklin Chang Diaz, che dirige Ad Astra, ha detto che teoricamente potrei sparare dispositivo su Marte in modo che arriverà sul pianeta dopo 40 giorni. L'idea di un razzo VASIMR, sviluppato in Ad Astra, venne a lui, ancora nel 1980.

Non molto tempo fa, la società ha dimostrato che il motore VASIMR in grado di produrre 100 kilowatt di potenza nel corso di 100 ore continue. Il prossimo passo sarà l'attivazione del motore per la produzione di plasma globo, calda come il sole, e il suo mantenimento nel corso di 100 ore di fila. Aerojet Rocketdyne anche riferito di preparazione alla successiva fase di 100 ore di test del motore Hall, un altro tipo di motore sulla base di plasma. Il meglio che è in grado di moderni motori ionici, è di 5 kw.

Nel frattempo MSNW esplora diversi prototipi di fusione di missili, che saranno in grado di buttare via il plasma, prodotta dalla sintesi miscela di isotopi di idrogeno e di elio, riscaldato onde radio a bassa frequenza. Questo processo converte parte della massa degli atomi in energia. Un sacco di energia.

Di aria sottile

Tenere il passo, l'agenzia spaziale Europea sta sviluppando il suo motore a ioni, che può letteralmente mangiare aria. Aerea motopropulsore succhia le molecole sull'orlo dell'atmosfera del pianeta, in larga misura, eliminando la necessità di trasferimento del gas combustibile, come tale xenon.

Anche se questa tecnologia può e non utile distanziare l'apparecchio a lunga percorrenza, si è запитает satelliti a bassa orbita terrestre o anche su altri pianeti come Marte, dove è possibile aspirare il gas e li trasformano in carburante.

L'Installazione è stata collaudata in una camera a vuoto in Italia, dove hanno modellato l'ambiente ad un'altitudine di oltre 500 chilometri di distanza.

in Contrasto con le leggi della natura

Il sistema di propulsione Elettrica, che aspira l'aria e la trasforma in combustibile, può sembrare eccessiva di fronte a un altro spazio del motore, che rimane ancora oggi teorica: elettromagnetica il sistema di propulsione, che non fa uso di alcun combustibile in generale. Questo è il motore EmDrive, proposto dagli scienziati della NASA. Crea la trazione inprocesso di rimbalzo delle microonde in una camera chiusa. In teoria tale motore sarà in grado di fornire un razzo su Marte per due mesi. Se non fosse per quel fastidioso il fatto che viola le leggi della natura. In particolare, EmDrive viola la terza legge della meccanica classica di Newton, che afferma che ogni azione ha una uguale e contraria.

Domanda, inoltre, se sarà in grado di EmDrive diventare il biglietto di esseri umani su Marte, non hanno ancora trovato una risposta definitiva.

Non è di questo mondo

Un'Altra idea insolita, applicabile a spazio motori, sono iscritta da colorado startup Escape Dynamics. Si consiglia di utilizzare la tecnologia del forno a trazione.

Il progetto si basa sull'esterno l'impatto elettromagnetico motore della navicella spaziale a forma di microonde. Forno a microonde bundle sarà di promuovere il calore laterale a combustibile a idrogeno, che poi verrà rispedito e produrre voglie. Un primo prototipo è stato molto promettente, ma la società è stata costretta a interrompere le prove nel 2015, quando non ha raccolto abbastanza fondi per continuare lo sviluppo.

Razzo — non è questo

Il prossimo anno ricorrono i 50 anni dalla storica dello sbarco sulla Luna, quando una persona ha commesso un balzo da gigante per l'umanità. Per fare il passo successivo per il sistema solare, avrai bisogno di un gigantesco salto tecnologico in scienza missilistica. Oggi può sembrare incredibile, che l'uomo andrà su Marte, ma è, senza dubbio, che sia.

Come ha scritto Arthur c. Clarke, «l'unico modo per scoprire i limiti del possibile — di uscire per loro impossibile».