Возвращение к научной фантастике: ПВРД

Впечатление художника от двигательной установки ПВРД. 

Было выдвинуто множество более или менее спекулятивных идей по этому поводу, одна из них — «коллектор Бюссара» или «прямоточный воздушно-реактивный двигатель». Он включает в себя захват протонов в межзвездном пространстве, а затем их использование в термоядерном реакторе.

Питер Шатчнайдер, физик и писатель-фантаст, теперь проанализировал эту концепцию более подробно вместе со своим коллегой Альбертом Джексоном из США. Результат, к сожалению, разочаровывает поклонников межзвездных путешествий: он не может работать так, как Роберт Бюссар, изобретатель этой двигательной системы, придумал в 1960 году. Теперь анализ опубликован в научном журнале Acta Astronautica.

Машина для сбора водорода

«Идея определенно заслуживает изучения», — говорит профессор Питер Шатчнайдер. «В межзвездном пространстве есть сильно разбавленный газ, в основном водород — около одного атома на кубический сантиметр. Если бы вы собирали водород перед космическим кораблем, как в магнитной воронке, с помощью огромных магнитных полей, вы могли бы использовать его для запуска термоядерного реактора и ускорения космического корабля ». В 1960 году Роберт Бюссар опубликовал научную статью об этом. Спустя девять лет такое магнитное поле было впервые теоретически описано. «С тех пор эта идея не только воодушевила поклонников научной фантастики, но и вызвала большой интерес у специалистов в области технической и научной космонавтики», — говорит Питер Шатчнайдер.

Полвека спустя Питер Шатчнайдер и Альберт Джексон внимательно изучили уравнения. Программное обеспечение, разработанное в TU Wien в рамках исследовательского проекта по расчету электромагнитных полей в электронной микроскопии, неожиданно оказалось чрезвычайно полезным: физики смогли использовать его, чтобы показать, что основной принцип захвата магнитных частиц действительно работает. Частицы можно собирать в предлагаемом магнитном поле и направлять в термоядерный реактор. Таким образом может быть достигнуто значительное ускорение — до релятивистских скоростей.

Огромные размеры

Однако, когда рассчитывается размер магнитной воронки, надежды на посещение наших галактических соседей быстро исчезают. Чтобы достичь тяги в 10 миллионов ньютонов, что в два раза больше, чем у космического корабля «Шаттл», воронка должна иметь диаметр почти 4000 километров. Технически продвинутая цивилизация могла бы построить что-то подобное, но настоящая проблема заключается в необходимой длине магнитных полей: длина воронки должна быть около 150 миллионов километров — это расстояние между Солнцем и Землей.

Итак, после полувека надежд на межзвездные путешествия в далеком будущем стало очевидно, что прямоточный воздушно-реактивный двигатель, хотя и является интересной идеей, останется всего лишь частью научной фантастики. Если мы хотим однажды посетить наших космических соседей, нам придется придумать что-то еще.