Представьте: тяжёлый дрон с подъёмным винтом диаметром 2 метра, обычного вида, но вместо скучного электромотора или бензинового тарахтения у него на концах лопастей... детонационный привод. Да, тот самый, где топливо не просто горит, а взрывается .
сначала идёт замедленная съёмка, иначе волна детонационного горения не успевает сформировать в мозгу воспринимающего полноценную и яркую картинку детонационного горения, когда тот направил на неё своё внимание.
Что вы слышите:
Никакого «вжжжжжж» или «шшшшшш».
Только ТЫДЫЩ-ТЫДЫЩ-ТЫДЫЩ-ТЫДЫЩ .
Это не пулемёт, не перфоратор и не сосед с дрелью в 7 утра.
За одну секунду — дохрена таких циклов.
На выходе — реактивная струя, которая крутит винт с такой мощью, что стенд трясётся, как будто туда засунули злого Шрека
Но можно посмотреть на это с нормальной стороны:
Видео — 100% фейк
Те самые «огненные факелы» — это обычный пиротехнический состав из магния и перхлората калия, который выдувается из трубки сжатым воздухом.
«Детонация» — просто петарды М-100 внутри трубы. Звук — наложен в Sony Vegas.
Темнота в кадре - чтобы ничего не было возможно понять нормальному человеку
Физика плачет кровавыми слезами
Детонационная волна не может дать существенный прирост энергии, как говаривал мне один Кандидат Технических Наук. Это как пытаться разогнать машину, стреляя из ружья себе в багажник.
+++===
Ставьте плюсик, если верите в детонационный привод … но признайтесь, нормальному человеку трудновато проглотить, что из двух труб с шарами на концах можно обогнать Rocket Lab, правда? 💥🚁
А теперь обратка: Ставьте минус, если согласны — это эпичный фейк уровня «голливудских взрывов Майкла Бэя», только с русским акцентом и петардами из «Пятерочки». (Да, за правду — минус! Логика Пикабу: чем ниже рейтинг, тем меньше такого «научного» бреда тут заведётся. Гениально же придумано?)
Короче:
+ если душа требует сказки 💥 и молчим как будда,
− если мозг требует физики 😂 и умопомрачительного отзыва в известном всем стиле...
В фильме "Отроки во Вселенной" (1974) советские школьники летали на фотонной ракете "ЗАРЯ". Тогда это казалось сказочной фантастикой. Сегодня по прошествии более 50 лет ясно, что это сказочная фантастика по-прежнему. Сроки исполнения прогнозов и ученых сдвигаются . Но мечта — остаётся!
Сбудется ли она? Возможно. Если мы решим загадку антивещества, создадим материалы будущего и найдём гипер-источник энергии. А пока — это самая красивая из "невозможных" технологий, напоминающая, что космос покоряется не только расчетам, но и дерзости. Как писал Станислав Лем: "Фотонная ракета — это мост между физикой и мифом. И мы только ступили на него"...
Представьте космический корабль, который разгоняется почти до скорости света, двигаясь импульсом другого света. Звучит как магия из "Звездных Войн"? Это технология фотонного двигателя. Но почему о нем говорят лишь ученые да фантасты, а Илон Маск строит гигантские химические ракеты? Ответ прост: на сегодня это не просто сложно — это запредельно.
Как это работает? Проще, чем кажется
Фотоны — невидимые частицы света, не имеющие массы, но обладающие импульсом. Их излучение, сконцентрированное в единый "пучок" способно создать мощную реактивную струю, которая и будет движителем для космического корабля. Принципиально такой фотонный движок должен состоять из двух составных частей: источник света: здесь могут быть мощные лазеры или реакция на основе аннигиляции вещества и антивещества (их столкновение превратит массу в чистую энергию — вспышку фотонов). реактивное сопло с гигантским зеркалом, которые сфокусируют фотоны в узкий луч. Чем мощнее поток, тем сильнее будет тяга.
Изображение из открытых источников
Почему это революционно (только сухие цифры):
Скорость истечения фотонов близка к скорость света. Для сравнения: у химических двигателей — до 5 км/с, у ионных — 100 км/с;
Теоретический предел эффективности: аннигиляция превращает 100% массы топлива в энергию (у ядерных реакций — лишь 0.6%);
Межзвёздные перелёты за разумное время: до Проксимы Центавра — за 10–20 лет вместо десятков тысячелетий.
Проклятие антиматерии
Антивещество — это теоретическое топливо для фотонного двигателя. Оно превращается в чистую энергию, давая кораблю невероятную тягу. Но здесь начинается настоящая драма, и она разворачивается в трех ключевых моментах.
Во-первых, антивещество — это топливо из "кошмаров". Его почти невозможно получить в нужных количествах: в ЦЕРНе за годы работы производят лишь нанограммы. А хранить его ещё сложнее — при малейшем контакте с обычной материей оно аннигилирует, превращаясь в энергию. Чтобы удержать его, нужны магнитные ловушки, стоимость которых сравнима с бюджетом небольшой страны. Даже если удастся создать достаточно антивещества, его эффективность окажется под вопросом: при аннигиляции лишь 30% энергии станет полезными фотонами, а остальное превратится в нейтрино и другие частицы, которые просто могут разорвать корабль на части.
Во-вторых, зеркало, способное отражать гамма-лучи от аннигиляции, пока не существует. Оно должно быть идеальным, абсолютно прочным — но таких материалов просто нет. Даже вольфрам, один из самых тугоплавких металлов, мгновенно испарится под таким излучением.
Наконец, фотонный двигатель требует колоссальных энергозатрат. Для полета к ближайшим звёздам понадобится столько энергии, сколько всё человечество вырабатывает за столетия. Даже если каким-то чудом решить проблему антивещества, КПД преобразования этой энергии в полезную тягу останется ничтожно малым.
Создать фотонный двигатель — все равно что собрать вечный двигатель из деталей детского конструктора "лего", помещённых в микроволновку. Теоретически возможно, но на практике всё расплавится раньше, чем ты закончишь сборку.
Фотонный двигатель — технология, которая бросает вызов самой природе. Он обещает космические путешествия на скоростях, близких к световым и открывает двери к звёздам. Но пока что эти двери заперты на три тяжёлых замка: антиматерию, которую почти невозможно добыть, зеркала, которые невозможно создать, и энергию, которую невозможно накопить.
Можно ли преодолеть эти барьеры? Теоретически — да. Практически — человечеству еще предстоит совершить десятки прорывов в физике, материаловедении и энергетике.
Пока же фотонный двигатель остается великой мечтой, которая вдохновляет ученых, но не спешит становиться реальностью. Илон Маск часто повторяет: "Будущее наступит, но нельзя ждать его сложа руки". Возможно, именно так и стоит смотреть на фотонный двигатель — не как на несбыточную фантазию, а как на далекую, но достижимую цель.
3D-рендеринг спутниковой сети вокруг Земли. Фото Frame Stock Footage, Shutterstock
Усовершенствованный плазменный двигатель, использующий израильскую технологию, способен уводить спутники от опасности, потребляя при этом меньше энергии, чем химические двигатели.
В дополнение к тысячам спутников, уже вращающихся вокруг Земли, к концу десятилетия ожидается запуск около 14 000 новых спутников.
По словам Игала Кронхауса, профессора Техниона,(Технио́н — Изра́ильский технологи́ческий институ́т), ставшего стартап-предпринимателем в сфере космических технологий, это составляет около 9000 тонн космического мусора.
По словам Кронхауса, ситуация настолько ухудшилась, что в 2022 году Соединенные Штаты ввели новые правила, которые «не разрешат запуск спутника, если у него нет убедительной возможности убраться с дороги через пять лет после окончания миссии».
Доктор Игал Кронхаус, соучредитель Space Plasmatics. Фото предоставлено Space Plasmatics
В 2021 году Кронхаус основал свою компанию Space Plasmatics , чтобы решить проблему космического мусора, а также улучшить двигательные установки спутников в целом.
Компания Space Plasmatics разрабатывает плазменные двигатели, предназначенные для перевода спутников на другую орбиту или даже обратно на Землю, используя ионизированный газ в электрическом поле вместо традиционного метода движения на основе химических реакций.
Двигатели получают энергию от солнечных батарей, которые уже установлены на спутниках. Электротяга на солнечных батареях теперь используется практически в каждом спутнике. Высокомощные версии могли бы даже приводить в движение пилотируемые космические корабли для миссий на Луну и Марс.
Первоначально электрическая тяга была задумана в 1950-х годах как способ доставки людей на Марс — задолго до того, как Илон Маск популяризировал эту концепцию в 21 веке .
Подробнее об инновациях
«Тогда не было иных перспектив применения, кроме пилотируемых космических полетов», — рассказал Кронхаус ISRAEL21c.
Теперь, когда спутники выполняют все функции — от GPS-навигации и сотовой связи до шпионажа за вражескими странами, появился и такой вариант использования.
Космическое оборудование
Кронхаус был доцентом кафедры аэрокосмической техники в Технионе в течение семи лет. Технология космической плазмы, по его словам, «вынашивалась в моей лаборатории в течение последнего десятилетия».
«Это очень необычно для профессора — основать компанию», — говорит Кронхаус. «Я прокладываю здесь уникальный путь».
Соучредитель Space Plasmatics Эндрю Перлман. Фото предоставлено Space Plasmatics
Соучредитель Space Plasmatics Эндрю Перлман — серийный предприниматель, который привлек более 150 миллионов долларов для 10 израильских компаний с момента своего прибытия сюда из Соединенных Штатов в 1981 году. Он описывает свою роль в Space Plasmatics как «тренера, второго пилота и правую руку» Кронхауса.
«Мы занимаемся исключительно космическим оборудованием», — говорит Кронхаус. «Мы не можем повторно использовать наши двигатели в автомобилях или самолетах. Мы создаем реальный, физический продукт, а не просто пишем код. Это затрудняет убеждение инвесторов вступить в проект».
В прошлом году Кнессет пообещал инвестировать в гражданскую космическую отрасль $48млн. эквивалент $180 млн в шекелях в течение следующих пяти лет. Start-Up Nation Central оценивает мировую космическую экономику в $400 млрд.
Большие спутники
В июне Kronhaus подписала сделку на разработку плазменных двигателей для спутников IAI. Эта сделка указывает на сдвиг в отрасли.
«Не секрет, что мы не можем запускать над соседними арабскими государствами. И мы не строим огромные ракеты. Поэтому мы строим ракеты поменьше с меньшей полезной нагрузкой, которые запускаются в неправильном направлении!» — говорит Кронхаус.
Это «неправильное направление» требует больше топлива, «поэтому нам приходится еще больше уменьшать полезную нагрузку, которую мы перевозим».
Но теперь, по словам Кронхауса, основной рынок, похоже, сосредоточен на более крупных спутниках, которые весят несколько сотен килограммов. Это имеет экономический смысл — более крупные спутники несут большую полезную нагрузку, что приводит к более быстрой окупаемости инвестиций.
IAI также специализируется на более крупных спутниках.
Соглашение с IAI позиционируется как пробное, чтобы увидеть, сможет ли Space Plasmatics масштабироваться до потребностей IAI. Кронхаус убежден, что они могут, и что IAI станет платящим клиентом.
Как это работает
Для всех, кто читает это, учёных-ракетчиков, вот несколько технических подробностей.
Плазменные двигатели Кронхауса по сути являются улучшенной версией двигателя Холла — модели, разработанной в бывшем Советском Союзе в 1960-х годах.
Двигатель действительно нуждается в некотором количестве топлива, но использует негорючие газы, такие как ксенон и криптон.
«Инертный газ находится в топливном баке спутника», — говорит Кронхаус. «Двигатель Холла подает определенное его количество в двигатель с постоянной скоростью. Электрическое поле дает газу энергию для ионизации. При ускорении ионов образуется красивое голубое плазменное пламя. Это ускорение и создает тягу.”
Прототип двигателя microHET компании Space Plasmatics. Фото предоставлено компанией Space Plasmatics
Кронхаус утверждает, что технология Space Plasmatics также снижает вес спутника, поскольку обычно большую часть веса устройства составляет топливный бак.
Однако двигатели Холла подходят не для всех космических целей. Для посадки на Луну или запуска ракет требуется более мощная химическая тяга. Космическая плазматика продолжает разрабатывать свои двигатели.
Space Plasmatics все еще разрабатывает свои двигатели. Если компания продолжит работу с IAI и/или соберет больше денег, Кронхаус и Перлман говорят, что полная рабочая версия продукта компании должна быть готова ко второму кварталу 2025 года.
Соревнование
У Space Plasmatics много конкурентов: австрийская Enpulsion; Thrustme и Exotrail из Франции; Astra и Rafael из Израиля.
Однако Кронхаус делает ставку на высокую тягу и высокую экономию топлива Space Plasmatics. «Мы улучшаем производительность двигателя Холла на низкой мощности», — говорит он.
Не помешает и то, что Кронхаус имеет докторскую степень в области электродвигателей и считается экспертом в этой области – как в Израиле, так и за его пределами. Хватит ли технологий Kronhaus и деловой смекалки Pearlman для того, чтобы эта компания из четырех человек в Хайфе смогла пробить себе дорогу в сфере космических технологий? Мы будем наблюдать.
Пока следующий прототип Super Heavy уже проходит огневые тесты на пусковой площадке для шестого полёта, SpaceX не прекращают испытывать пределы главной его детали - двигателя Raptor. На этот раз его последовательно включали и выключали 34 раза подряд в течении одного теста.
На тестовом стенде полигона в МакГрегоре вначале провели серию из 5 включений, а затем ещё из не менее 34-х (!). При этом продолжительность работы двигателя составила от 5 до 15 секунд, а общая продолжительность рекордного теста - 9 минут.
При этом почти месяц назад - 30 сентября - один из двигателей поставил рекорд продолжительности непрерывного огневого теста двигателя Raptor 897 секунд (почти 15 минут).
Это испытание побило сразу несколько рекордов: - Длительность огневого теста двигателей Raptor. Ранее он составлял 385 секунд - Длительность огневого теста на полигоне в МакГрегоре (за всё время). Ранее рекорд составлял 454 секунд во время испытания 2-й ступени ракеты Falcon 9.
Подробности о версии двигателей и целях таких тестов пока неизвестны, но судя по всему инженеры пытаются снова найти его пределы доведя до быстрой незапланированной разборки вне состава ускорителя - и определить насколько им хватит ресурса (пока что его вырисовывается на три с половиной полёта вообще без какой либо переборки, сразу с места).
Вспоминаю 1988 год. Тогда в нашей школе проходил интересный конкурс. Надо было придумать какую-то технологию будущего. Ну и защитить ее перед "комиссией" В комиссию собрали таких же школьников. Конечно, в большей степени оформление играло роль, но тем не менее. Интересно же. Тогда, как многие сверстники, я бредил идеями космических путешествий. Помните знаменитый фильм "9 дней одного года": "Даешь галактику!" И далее расчеты на салфеточке, доказывающие, что нет, многовато надо топлива для межзвездного полета, слишком много. Для ЖРД - действительно нереальный объём. Но ведь уже тогда проектировали и создавали другие двигатели. Однако, кроме двигателя и топлива надо решить массу других проблем. Во-первых, космический корабль идущий с огромной скоростью будет уязвим перед микрометеоритами. Они будут просто прошивать корпус насквозь. А еще проблема космической радиации. Толстый стальной корпус? Это ж сколько надо металла отправить на орбиту, где будет собираться такой корабль... Выглядело малореальным. И тогда я придумал вот что (мне тогда казалось, что это свежая идея, хотя наверняка кто-то её уже до меня высказывал, ибо нет ничего нового под Солнцем).
На солнечных орбитах летают множество астероидов. А что если использовать астероид в качестве корпуса корабля? Есть астероиды с высоким содержанием железа. Таких примерно процентов 5-7. Итого, получаем такую схему. Выбираем нужный астероид, опускаем на него проходческий щит и выгрызаем в нем тоннели, как в швейцарском сыре. В тоннелях создаем каюты экипажа, гидропонные камеры, и всё, что необходимо, хоть спортзал. Места-то полно. Из получившейся в процессе буровых работ металлической пыли выплавляем железо и другие металлы и используем их для обустройства тоннелей и внутренностей корабля. Нам нужно доставить еще двигатель - к примеру, ионный, рабочее тело (а расход его в этом двигателе невелик), атомный реактор для питания корабля. Таким образом, основная масса корабля - массивный корпус, защищенный и от радиации и от микрометеоритов, находится на орбите, и не нужно тратить огромное количество ракет для вывода его в космос. Подготовительные работы для экспедиции можно выполнять довольно долго, пока астероид находится на солнечной орбите. А уже пилотов или даже колонистов доставить когда всё будет готово.
Сам полет, по идее, должен проходить по схеме - постоянное ускорение 1g. Это комфортно для экипажа. Схема сия древняя как мир, на Пикабу про это тоже есть. И долететь до многих звезд мы сможем в пределах жизни одного экипажа, хотя на Земле пройдет куда больше времени. Главное, чтоб топлива хватило. Кстати, я почти уверен, что можно найти астероид, уже содержащий материалы для рабочего тела двигателя.
По моим тогдашним школьным прикидкам, хватило бы нескольких рейсов к астероиду, чтобы привезти все необходимое для начала строительства. Тогда уже была супертяжелая ракета "Энергия", доставляющая (в максимальном оснащении) 43 тонны на лунную орбиту. Это немало. А основной материал для строительства - сам астероид!
Картинка из сети, автор и линк - на картинке.
Я забыл об этой идее очень надолго, в 90-е вообще всем стало не до космических полетов. "Энергия" больше не летала, а других супертяжей просто не было. Но сейчас Маск строит Старшип. Это до ста тонн на лунную орбиту! Ну хватит же для такого проекта? Десять, пятнадцать, ну пусть двадцать лет на подготовку - и можно отправляться к звездам? А почему нет?!
P.S. Знаете, когда вспомнил про эту идею? Когда прилетел Оумуамуа. Я подумал, а что если вот это - оно самое и есть?..
Сегодня состоялся первый огневой тест серийного двигателя Raptor 3 и красивый срач между главами ULA и SpaceX.
На выходных Тори Бруно из ULA на анонс Raptor 3 написал, что мол негоже публике показывать «частично собранный двигатель» без множества других компонентов:
Tory Bruno: — Они (SpaceX) проделали отличную работу, сделав двигатель более простым и технологичным. Таким образом нет необходимости преувеличивать это, показывая частично собранный двигатель без контроллеров, управления подачей топлива и систем управления вектором тяги, а затем сравнивая его с полностью собранными двигателями, которые были у них до этого.
На что Гвинн Шотвелл выложила фотографию с работающим (по словам Бруно без контроллеров и управления подачей топлива!) раптором и подписью про довольно хорошую работу для «частично собранного двигателя» (Маск тоже в долгу не остался).
Кажется, это фиаско, Тори...
Elon Musk: — Сегодня состоялся первый огневой тест двигателя Raptor 3
— Части, которые кажутся белыми, на самом деле чёрные, но просто покрыты инеем.
— Все мелкие трубки и элементы пришлось удалить или включить в основную конструкцию, поскольку у Raptor 3 не будет теплозащитного экрана. Кроме того, детали должны каким-то образом активно охлаждаться, поэтому мы добавили регенеративное охлаждение там, где отсутствовал поток жидкости или газа.
Согласно кадрам с камеры NSF, продолжительность теста на испытательном стенде в МакГрегоре составила 30 секунд.
Если бы не залапанное сопло то выглядел бы как рендер - настолько чистая и зализанная конструкция...
Одновременно с этим SpaceX заявили о технической готовности к следующему полёту Starship
SpaceX: — Starship и Super Heavy для Flight 5 готовы к полёту, ожидаем одобрения регулирующих органов. В ближайшее время планируем провести дополнительные испытания для подготовки к ловле ускорителя и тесты прототипов для Flight 6 в ожидании разрешения на 5-й полёт.
Таким образом, Spin Prime тест двигателя прототипа Starship S30, прошедший накануне на площадке Мэсси будет заключительным испытанием для следующего лётного корабля и нового огневого теста с ним не планируется. В эти минуты прототип уже возвращается обратно на производственную площадку. Одновременно с этим, слова компании намекают на огневой тест ускорителя SH B13 для 6-го полёта Starship. Что же касается следующего корабля - S31, то на нём недавно начали менять плитки теплозащиты на новые, по аналогии с тем, как это уже было сделано на прототипе S30.
И бонусом - красивый тест двигателей Raptor предыдущего поколения на прототипе S30:
Маск опубликовал в Твиттере (теперь X) фотографию первого серийного Раптора 3
Новая версия двигателя имеет большую тягу (330 тонн на уровне моря против 230 у Рептора 2). Помимо этого изменение конструкции делает ненужным защитный кожух. В сравнении с классическими схемами двигателей тут сразу бросается в глаза отсутствие многочисленных трубок. Теперь все интегрировано прямо в корпус при изготовлении которого активно используется 3D-печать. Так же стало меньше болтовых соединений.
Такая схема делает двигатель компактнее (и элегантнее внешне) но затрудняет его ремонт, так просто его теперь не разберешь, придется резать. Но в общем-то это пока проблема только Маска, никто в мире больше двигатели не ремонтирует (во времена Шаттлов ремонтировали, да. Но теперь и те оставшиеся стали одноразовыми).
Новый двигатель позволит еще больше поднять перспективную грузоподьемность связки бустера и Старшипа. Пока скромно обещают 250тонн на низкую опорную орбиту с дальнейшим прицелом на 300. Вероятнее всего с новыми движками полетит 5-й Старшип.
P.S. Бедный Безос... Кто в теме - тот поймет :)
UPD: Для сравнения добавил фоточку первого Раптора. Типа прочувствуйте разницу.
