Иван Моисеев

ivan_moiseyev

Проблемы межзвездных перелетов

Иван Моисеев


Previous Entry Share Next Entry
Иван Моисеев
ivan_moiseyev

Команда "Икара" вспоминает старые разработки

На сайте проекта "Icarus" опубликована любопытная фотография:
http://www.icarusinterstellar.org/wp-content/uploads/2013/09/HEB-Discharge.jpg
http://www.icarusinterstellar.org/icf-ignition-simulation-from-daedalus-historical-archives/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=icf-ignition-simulation-from-daedalus-historical-archives
На снимке – макет, иллюстрирующий поджиг реакции термоядерного синтеза электронными пучками (кто-то не поленился сделать, зрелищно наверное, но совершенно бесполезно, начальству только показывать).

Использовать инерциальный синтез электронными пучками в ракетном двигателе предложил Friedwardt Winterberg в 1971 году. (Winterberg F., Rocket propulsion by thermonuclear micro-bombs ignited with intense relativistic electron beams. RAUMFAHRTFORSCHUNG, №5, 1971. Русский перевод: Уинтерберг Ф., Ракетный двигатель, использующий энергию термоядерных взрывов, Вопросы ракетной техники, №7-8, 1972.)

В 1973 году эта концепция была положена в основу проекта межзвездного зонда "Дедал".

Возможность поджига электронными пучками тогда была общепризнанной. В России строилась мощная 48-пучковая установка "Ангара-5". Один ее модуль я даже имел удовольствие рассматривать в павильоне "Атомная энергия" на ВДНХ.
Сейчас, просматривая материалы, я с удовольствием увидел, что первая очередь установки – "Ангара-5-1" введена в строй и работает в настоящее время.
Angara1_big
http://www.triniti.ru/Angara5.html

Почти сразу же после завершения проекта "Дедал" (1978), стало ясно, что поджиг электронными пучками не пойдет – не удастся сфокусировать достаточно мощный пучок электронов на достаточно большом расстоянии. Электроны отталкиваются друг от друга и разбегаются в стороны.

Более подробно по этому поводу статья Jim Benford 7.03.2013, "E-Beam ICF for Daedalus Reconsidered":
http://www.icarusinterstellar.org/e-beam-icf-for-daedalus-reconsidered/

Однако уже в этом веке появилось развитие идеи поджига термоядерного синтеза в виде так называемого Z-пинча.

Появился и концепт космического двигателя на этом принципе, см., например:
"Термоядерный ракетный двигатель отправит США в глубокий космос", М. Левкевич.
http://rnd.cnews.ru/reviews/index_science.shtml?2012/11/13/509954_1
Надо будет оценить этот вариант применительно к МП, но это уже – завтра, завтра, не сегодня…
Tags:

  • 1
> уже в этом веке появилось развитие идеи поджига инерциального термоядерного синтеза пучками заряженных частиц в виде так называемого Z-пинча. Проблема расхождения пучка решается за счет его самосжатия в магнитном поле.

Там не пучок сжимается, а шнур плазмы - по принципу притяжения двух проводов, в одном из которых течет нарастающий ток.

По большому счету это то-же магнитное удержание, только установка попроще получается, тк совсем нет магнитных катушек в их общеупотребимом виде.
Вот тут на фото видно что большая стеклянная колба, а вокруг нее толстые стержни - вот по ним пускается нарастающий ток:
http://en.wikipedia.org/wiki/Z-pinch

Как вариант возможно взять достаточно толстый провод - благодаря поверхностному эффекту (скин-эффект), импульсный ток пойдет преимущественно по поверхности, и получится сжатие вещества провода, аналогичное классической установке z-pinch.

Согласен, поправил.

Кстати, сейчас прорабатывают близкую, но другую концепцию - сжимать будут пучками достаточно тяжелых ионов (золото, чтоли), и за счет массы этих ионов в тысячи раз больше чем электронов, существенно ослабляются сразу несколько проблем - во первых, это релятивистские эффекты (масса электрона слишком сильно меняется при ускорении ЕМНИП более мега-электрон-вольта, а от массы зависят настройки ускорителя и фокусера), во вторых, у тяжелых частиц меньше потери на тормозное излучение при разгоне в кольцевых ускорителях (линейный эквивалентной энергии просто значительно дороже), а в третьих, у тяжелых частиц меньше расхождение пучка и на них вообще меньше влияют магнитное и электрическое поля (тяжелую частицу легче инжектировать внутрь магнитной ловушки и меньше потери энергии).

Это не сейчас, идея бомбить мишень ионами появилась сразу же после электронов.

Да, идея появилась очень быстро, тк проблемы с ускорением электронов очень быстро обнаружили.
Но я говорю уже не о идее, а о реализации - вот прямо сейчас идут _работы_ над ускорителями тяжелых _атомов_ (ЕМНИП, в статьях упоминается золото, свинец; конкретно БАК уже получил финансирование на переделку с водорода на ЕМНИП золото), а также _отдельные_ работы над увеличением плотности (по диаметру) и тока пучка (конкретно в США несколько лет назад, буквально с оглушительным успехом завершился один проект, где планировалось увеличить плотность и ток пучка на несколько порядков, и вроде дали денег на продолжение).

Кстати, увеличение плотности пучка _ионов_, делается чрезвычайно интересными, совсем не лежащими на поверхности способами - например, это неравновесная плазма (ионы имеют положительный заряд, и вводят очень избыточное количество электронов, что делает общий заряд пучка отрицательным и уменьшает выталкивание), а также неравномерное ускорение (передняя часть пучка ускоряется меньше, а хвост больше).

Кстати, с водородом на БАК есть смешная история относящаяся к нашей теме: не знаю байка или правда - но говорят, что ВСЕ годы работы БАК, включая первую очередь, когда было только малое кольцо, водород брали из мааленького, чуть ли не карманного размера баллончика (примерно как литровая бутылка), висящего на видном месте, закрытого в стеклянный опечатанный ящик (есть фото). То есть говорят, что тот баллончик с момента первого подключения, еще ни разу не заменяли и не заправляли.

  • 1
?

Log in

No account? Create an account