Использование в ракетах химического топлива не позволяет осваивать ближний и дальний космос. Поэтому ученые из ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С. П. Королёва (ГК «Роскосмос») изобрели геликонный двигатель с циклотронным ускорением плазмы в осевом магнитном поле. Предложенная и запатентованная российскими специалистами конструкция позволит раздвинуть границы доступного людям космического пространства.
Вместо химии – чистый газ
Сейчас для получения реактивной тяги используется топливо, состоящее из смеси химических веществ. Оно занимает большую часть веса летательного аппарата, не позволяет ему развивать высокую скорость для выхода в дальний космос, взрывоопасно и токсично. Оделяемые ступени ракетоносителей с неотработанным горючим наносят существенный вред экологии в местах своего падения и загрязняют атмосферу Земли продуктами сгорания.
Их альтернатива – электрические двигатели – используются уже несколько десятилетий, например, для управления ориентацией и положением искусственных спутников. Реактивная тяга в них создается за счет разгона ионизированного газа в электрическом поле. Достоинства – малый расход топлива и продолжительность работы до трех лет. Но их перевешивают недостатки – сложность схемы, высокое энергопотребление и слабая тяга.
Вечное движение
Геликонные двигатели, в которых используется циклотронное ускорение плазмы в осевом магнитном поле, могут стать на порядок результативнее традиционных и ионных. Они абсолютно безопасны в плане экологии. Их перспективность заключается в том, что они используют в качестве источника водород, аргон и даже распространенный во Вселенной азот. Газ пропускается через мощное магнитное поле и под воздействием низкочастотных электромагнитных волн превращается в плазму с созданием тяги.
В них нет движущихся частей и погруженных в плазму электродов, а разрушение стенки рабочей камеры минимально. Благодаря этому они могут работать практически вечно. Но их недостаток – массивный двигатель, основу которого составляют магниты. Отечественные изобретатели предложили заменить их катушкой, на которую наматывается ферромагнитная проволока. В результате вес двигателя существенно уменьшится, а возможность брать на борт полезные грузы увеличится.
Первый, но не единственный
Запатентованное российским разработчиками изобретение – это, скорее, принцип конструкции электрического двигателя для космоаппаратов. Над решением этой проблемы работают зарубежные ученые в США, Японии и Китае, но и наши – из Курчатовского института и Самарского национального исследовательского университета им. С. П. Королева. Благодаря им межгалактические полеты, о которых пишут фантасты, станут реальными.
