В России успешно завершились работы по созданию маневровых двигателей для оснащения сверхмалых космических аппаратов. Разработка охватывает пикоспутники, вес которых составляет от 100 граммов до 1 килограмма, фемтоспутники с массой менее 100 граммов, а также адоспутники, весом не более 10 граммов.
Эти аппараты предназначены для запуска в космос в виде групп, способных формировать различные конфигурации. Это позволяет создавать уникальные сети, которые могут заниматься сбором космических частиц или функционировать как фазированные антенные решетки, обеспечивая надежный прием и передачу сигналов.
Ведущий инженер РГРТУ Владимир Линьков подчеркивает, что современная космическая индустрия требует все более малых и функциональных устройств для выполнения разнообразных задач. Новейшая разработка российских специалистов предоставляет микроспутникам возможности точного маневрирования, что является критически важным для их эффективной работы.
Линьков также уточнил, что разработанные в РГРТУ двигатели обладают матричной структурой, состоящей из множества мелких ячеек. Каждая ячейка содержит некоторое количество зарядов из твердого топлива. Эти ячейки могут быть установлены на различных частях спутника или даже покрывать его поверхность полностью, обеспечивая необходимые корректировки направления движения при активации.
РГРТУ уже приступила к созданию полноразмерных моделей этих двигателей, которые будут тщательно тестироваться и усовершенствовываться в ходе последующих испытаний.
Перед нами показана фотография "Бурана" и ракеты-носителя "Энергия".
"Буран" - советский орбитальный корабль-ракетоплан многоразовой транспортной космической системы (МТКС). Данный ракетоплан был создан в рамках программы "Энергия - Буран". К великому сожалению, "Буран" совершил всего один единственный космический полёт. Произошло это историческое событие 15 ноября 1988 года.
Полёт проходил в автоматическом режиме. То есть без экипажа на борту. Это означает о том, что корабль был исполнен максимально с применением высоких технологий своего времени. Программа "Буран" и ракета-носитель "Энергия" - были вершиной советской космонавтики. В 1990 году полёты были приостановлены, а после распада СССР в 1993 году программа, и вовсе, была закрыта.
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Много наших материалов вы найдете на нашем сайте. Будем рады, если вы его посетите. Ваша подписка очень важна нам: Пикабу, канал в Телеграмм, сообщество в ВК, YouTube, а также сообщество в Пикабу "Все о космосе". Всё это помогает развитию нашего проекта "Журнал Фактов".
Когда американцы высадились на Луну, многие радиолюбители в мире перехватывали радиообмен между космонавтами и диспетчерской (пунктом управление). И многие считаю, если сигнал был получен со стороны Луны, значить там были космонавты.
Но есть метод установление радиосвязи Земля — Луна — Земля (сигнал отправляется на Луну, а после отражается от Луны, отправляется обратно на Землю, если кратко). Этот метод был применен уже в 1946 году на частоте 115,5 МГц. А первая любительская двухсторонняя радиосвязь на отражение от Луны была установленная в 1960 году на частоте 1296 МГц. Поэтому по одной из теории американцы просто имитировали переговоры между космонавтами и пунктом управления используя этот метод.
Взять с собой побольше вкусняшек, запасное колесо и знак аварийной остановки. А что сделать еще — посмотрите в нашем чек-листе. Бонусом — маршруты для отдыха, которые можно проехать даже в плохую погоду.
В сетевом журнале «Стройка Века» периодически проводят тематические дни. Любой из авторов может написать статью «на тему». 12 апреля традиционный День Космонавтики. Можно было бы написать про величественную «Н-1», вспомнить Циолковского или углубиться в работу энтузиастов начала 20 века, но захотелось рассказать о другом.
Космос как ощущение детства, как мечта, которая осуществлялась рядом с тобой. Я родился в год, когда Нил Армстронг сделал свой маленький шаг на Луну, а в Абакане запустили станцию «Орбита». И местный телецентр, вещавший 4 часа в день в записи, стал передавать один канал центрального телевидения в прямом эфире.
Система «Орбита» на основе спутников связи «Молния». Станция «Орбита» Абакан 1970 год
Космической эре было тогда всего 12 лет. Еще были живы люди, которые помнили мир без радио и аэропланов. И начало этой эры было взрывным. Межпланетные станции пошли к Луне, Венере и Марсу. На этом пути были неудачи, взрывы ракет и потери связи, но горизонты наших знаний стремительно расширялись.
И вновь оправдались слова царя Соломона: «Во многой мудрости много печали; и кто умножает познания, умножает скорбь». Многие верили, что под облачным покровом Венеры шумят гигантские папоротники и бродят динозавры, а на Марсе есть жизнь среди низкорослых морозоустойчивых растений.
В 1965 году АМС «Маринер – 4» передал фотографии Марса и данные измерений. Разряженная холодная атмосфера и поверхность, усеянная кратерами, развеяли иллюзии о существовании внеземных растений и животных. А чуть позже это сделала и Венера.
Спускаемый аппарат АМС «Зонд-1» имел датчик измерения высоты волн, если станция упадет в Венерианский океан. Первые спускаемые аппараты АМС «Венера» могли плавать. Но удачный полет «Венеры-4» в 1967 году развеял эти иллюзии. Спускаемый аппарат раздавило на высоте 28 километров при температуре больше 250 градусов. Жизнь в таких условиях невозможна.
Счастливо не дожил несколько лет до этих известий Гавриил Адрианович Тихов, создатель астроботаники и горячий приверженец жизни на планетах солнечной системы.
Спускаемый аппарат «Венера-4» и схема спускаемого аппарата «Марс-3» Детская энциклопедия 3-е издание (12 томов, 1971-1977)
Но все это я узнаю позже, а пока листаю «Детскую энциклопедию», еще не умея читать.
«Уважаемый редактор! Может лучше про реактор, Про любимый лунный трактор?» В.С. Высоцкий
Юмор песни Высоцкого может быть не совсем понятен сейчас. «Луноходы» были «звездами» газет, журналов и телевидения. Нашим путем исследования Луны.
«Луноход-1» и «Луноход-2» Детская энциклопедия 3-е издание (12 томов, 1971-1977)
Игрушечные «Луноходы» будили воображение. Там, в глубине Космоса, на нашем спутнике ползают машины, созданные человеком.
Первым космическим событием, оставшимся в моей памяти, был полет «Союз-Аполлон» летом 1975 года
Союз-Аполлон
Алексей Леонов и Андрей Соколов. «Союз-Аполлон» время создания картины 1974 год.
«Аполлон-18» и «Союз-19». Иллюстрации из книги «Аполлон и Союз» под редакцией К.Д. Бушуева 1976 год
Книга стала переходом романтики детских и юношеских книг к реальности технической работы. Фантастика, воспоминания, заметки журналистов рассказывали о другом. «Обветренный всеми бризами галактики капитан стоял на мостике звездолета, вглядываясь в бесконечную черноту Космоса …».
Фильм «Космический рейс» (1935). Его в конце 70-х показали по телевизору. Впечатлений было море. Перед фильмом минут сорок выступал киновед, как я его ненавидел в тот момент.
Космос вплетался в повседневную жизнь. Дикторы телевидения постоянно сообщали новости с орбиты: «Сегодня на станции «Салют-6» день отдыха». Даже книги о собаках неизменно упоминали Лайку, Уголька и Ветерка, Белку и Стрелку.
Экспедиции в космос становились все дольше и дольше. Наши космонавты били рекорд за рекордом. В журналах печатались их «космические» дневники. Орбитальная станция становилась привычным местом работы.
Вместе с нашими станциями «Салют» летала американская станция «Скайлэб», с 1974 года ожидавшая новых экспедиций. По сравнению с нашими станциями она была просто огромной. У каждого космонавта даже был своя каюта.
В 1979 году она сошла с орбиты и упала в западной части Австралии.
Скайлэб изображение из книги «Кэннета Гэтланда «Космическая техника» 1986 ( Kennet Getland «Space Technology» 1982)
Станцию было искренне жаль. Неудачи воспринимались как препятствия на общем пути к дальнему космосу. Американцы надеялись спасти станцию и поднять ее орбиту спейс шаттлом, но не успели.
Проект подъема орбиты “Скайлэб” при помощи ускорителя доставленного Шатттлом. Изображение из Википедии
И перед младшею столицей Померкла старая Москва, Как перед новою царицей Порфироносная вдова. А.С. Пушкин «Медный всадник»
«Спейс шаттл»
12 апреля 1981 года американцы запустили космический челнок «Колумбия». К инженерному восторгу от технических решений примешивалась горечь чужой победы.
Челнок «Колумбия». Изображения взяты из Википедии
«Спейс Шаттл» изображение из книги «Кэннета Гэтланда «Космическая техника» 1986 ( Kennet Getland «Space Technology» 1982)
Было понятно, что это новый технологический прорыв в космосе. «За державу было обидно», хотелось увидеть и наш челнок. Во многих случаях мы были первыми в космосе, второе место воспринималось, как поражение.
В единоборствах ценится первое и третье место, за них надо бороться до конца. Второе можно «слить» и получить готовую серебряную медаль.
Но наша космонавтика не стояла на месте. Порадовала наша программа исследования дальнего космоса. Целью наших аппаратов стала комета Галлея.
Комета Галлея
К встрече с этой кометой готовились. В списке комет она занимает отдельное место. Первая предсказанная комета. Торжество научного подхода в изучении мира. О комете издавали книги и посвящали передачи на телевидении.
«Комета Галлея» Б.Ю Левин, А.Н. Симоненко. Серия «Космонавтика, Астрономия» №1 1984 год. Основной ресурс для пополнения знаний о космонавтике и астрономии. Особенно ежегодный дайджест «Современные достижения космонавтики»
Запомнилась передача «Очевидное-невероятное», разработчики показывали разнесенную алюминиевую броню станций «Вега-1» и «Вега-2». Показали электромагнитную пушку, при помощи которой разгоняли ударник до космических скоростей. Кусок алюминия без экрана выглядел, как трухлявый пень, а с тонким пробитым экраном имел небольшую вмятину. Станции должны были совершить гравитационный маневр у «Венеры» и сбросить спускаемые аппараты. Впечатляли два аэростата для изучения атмосферы.
Комета Галлея и план полета станций «Вега-1» и «Вега-2». Фото из открытых источников, план полета собран в иллюстрацию из журнала «Техника-молодёжи» №4 1985 год
Обе станции отработали программу почти полностью, только у «Веги-2» произошел сбой в спускаемом аппарате. Но все это вскоре затмила трагедия «Челленджера»
Гибель «Челледжера»
Новый путь без жертв не обходился никогда. И гибель первых космонавтов и астронавтов была мне известна из книг. Астронавты в «Аполлоне-1» и Владимир Комаров на «Союзе-1» погибли до моего рождения. Добровольский, Волков и Пацаев погибли на «Союзе-11», когда мне было два года и об этом событии я не помнил. Успешность дальнейших полетов породила иллюзию, что «инженеры и конструкторы уже все предусмотрели».
Гибель «Челленджера» и его экипаж. Изображения с Википедии
Людей и корабль было искренне жаль. В большинстве случаев «Союз» позволял спасти космонавтов, а шаттл не имел систем спасения. Лишь в первых полетах Колумбии были две катапульты для пилотов.
А наша пилотируемая космонавтика продолжала развиваться.
Станция «Мир»
На смену «Салютам» в 1986 году была запущена станция «Мир». Первая экспедиция на «Союз-Т15» совершила перелет от станции «Мир» к станции «Салют-7» и обратно. Леонид Кизим и Владимир Соловьев забрали со старой станции научное оборудование и … гитару. Это был первый и единственный «каботажный» рейс на орбите.
Сергей Лавейкин и Юрий Романенко. Станция «Мир», вторая экспедиция, 1987 год. Фото из открытых источников.
Новые знания и впечатления о космосе принесла учёба в «Бауманке».
Бауманка
Расширение кругозора о космических программах СССР в «Бауманке» было настолько сильным, что его сложно с чем-либо сравнить. Это похоже на подключение к Интернету человека, который не подозревал о существовании этой сети.
Во время учебы широко применялся межкафедральный обмен. Для расширения кругозора преподаватели «Королёвской» кафедры читали курс лекций «История космической техники». Так я узнал, что мы тоже готовились к полету на Луну. Посмотрел впечатляющий секретный фильм об «Н-1». Сложно поверить, но об «Н-1» ничего не было известно в стране. Отслужившие на Байконуре рассказывали о «большой ракете для Луны», но мало ли баек рассказывают вечером у костра.
Мы не любили говорить о неудачах. Даже в переводной энциклопедии Кэннеат Гэтланда «Космическая техника» подправили иллюстрации. В 1986 году мой одноклассник обзавелся этой редкой книгой. От наших изданий ее отличали детальные и красочные иллюстрации. Книга вызывала приступы клептомании.
Как говорится: «найдите 10 отличий». Kennet Getland «Space Technology» 1982 (слева) и Кэннет Гэтланд «Космическая техника» Издательство «Мир» 1986 (справа). Схема собрана из двух упомянутых книг.
И наша «Н-1» и американский «Сатурн» впечатляли обилием технических решений. Нашим конструкторам и инженерам было тяжелее, до Байконура доставить ступени целиком было невозможно на тот момент. Изворачивались как могли, но на Луну в нашем модуле должен был спускаться только один космонавт. Было жаль, что мы не смогли полететь.
В музее ракетной техники загородной базы «Орево» мы увидели наш «лунник», даже залезали внутрь. Люк закрыт, и ты ведешь «лунник» на посадку. Фотографировать в музее в 80-е было категорически запрещено.
Но удивило не только прошлое космоса, но и его будущее
«Энергия-Буран»
Практически сразу я узнал, что мы создаем свой челнок и свою сверхтяжелую ракету. Гордость за свою космонавтику вновь вернулась. В 1987 году «Энергия» подняла 77 тонный спутник «Полюс». На орбиту он правда не вышел, но цифры впечатляли.
«Энергия»-«Полюс» и «Энергия»-«Буран». Изображения из открытых источников
А еще СССР и США взяли курс на разрядку и разоружение. Нам казалось еще немного, и мы вместе «махнем на Марс».
В 1988 году взлетел «Буран», без экипажа и с автоматической посадкой. Мы уже хорошо представляли, насколько это трудная задача. Интернета еще не было, и мы жадно ждали новостей. На пару зашла «англичанка», окинула нас взглядом: «Ждёте? <мхатовская пауза> Сел «Буран»!» Пару мы сорвали.
Никто тогда не знал, что это была «лебединая песня» нашей космонавтики и «Буран» больше никогда не взлетит. Сияющая вершина тридцатилетнего подъема.
Мы снижаемся, братцы, Эй, откликнись, кто там жив еще на Руси! Прием, Прием. Какие странные моторы Вода, огонь и ветер втроем. Дым над полосой, ни огонька, Но наше небо выпускает шасси. Первый, ответь! Первый, ответь! Прием! Олег Медведев «Исказилась наша планета»
Новые времена
Перестройка подняла пласт журналистов, которые стали «ловить хайп», пользуясь современным языком. Не имея достаточно знаний, они, тем не менее, брались судить обо всем на свете. Говорить про «плоскую Землю» было тогда признаком слабоумия, но во многих других областях им удавалось захватывать умы. Знакомая фраза «Пушки вместо масла» была заменена на «Колбаса вместо космоса». В стремительно меняющейся стране космос ушел на дальний план.
Это чувствовали люди, болеющие за своё дело:
«Специалисты и государственные органы все еще не смеют говорить о проблемах космонавтики профессионально и в полный голос, а она тем временем поставлена на грань гибели. Космические ведомства не могут или не хотят заняться действительным обновлением. Правительствам Союза и республик – не до космонавтики.
Необходимо общими усилиями найти выход из кризиса, иначе статус великой космической державы достанется нашим потомкам лишь в виде смутного воспоминания. Понимание всей серьезности положения заставляет нас идти дальше.<…>
Было бы непоправимой ошибкой, имея хорошие стартовые условия, богатый опыт, мощную научно-техническую и производственную базу, большие заделы на будущее, допустить свертывание работ по исследованию и использованию космического пространства, причем как раз в тот момент, когда космонавтика начала приносить ощутимые результаты, когда темпы развития мировой космонавтики быстро возрастают и ее эффективность постоянно увеличивается.<…>
Среди ученых, специалистов и общественности существует серьезная озабоченность растущей угрозой утраты СССР своего космического потенциала. Об этом говорит все большее число критических публикаций и предложений по изменению космической политики*. Тревога звучит в выступлениях на различных семинарах и чтениях по космонавтике.
В то же время в средствах массовой информации, в выступлениях политических деятелей участились призывы «закрыть космонавтику» или ограничиться коммерческими космическими проектами.» из статьи «Космическая доктрина СССР. Настоящее и будущее.» сборник «Космонавтика – предложено выжить» Серия «Космонавтика, астрономия»; № 10, 1991 год.
Но эти голоса не были услышаны. Распад страны рвал хозяйственные связи. Даже космодром оказался в другом государстве. Космическая отрасль перешла от развития к выживанию.
Импульс советской космонавтики оказался большим, а чувство долга удержало людей на заводах и в КБ. Спасло нас и то, что западные партнеры не имели своей космической станции. Использование наших разработок для МКС (Международная космическая станция) позволяло сэкономить время и деньги.
Мы катали космических туристов и строили модули для МКС, чтобы поддержать отрасль на плаву. В 1996 году предприняли даже неудачную попытку запуска станции «Марс-96».
Но большинству людей было не до космоса, страна выживала как могла
Sic transit gloria mundi
С запуском МКС денег на содержание станции «Мир» не нашлось и ее затопили в 2001 году. А в 2002 году обрушилась крыша ангара на Байконуре, похоронив под собой летавший «Буран»
Падение станции «Мир» и «Буран» в разрушенном ангаре. Изображения взяты из открытых источников.
Так прошли «святые» 90-е и начало 2000-х годов.
Возрождение
Улучшение экономической ситуации оживило интерес к космосу. Свой вклад в сохранение российского космоса внесли и военные космические разработки. Несмотря на кризис 90-х годов мы остались в тройке держав, имеющих полный цикл в космической отрасли. Но на сегодняшний день мы сильно отстаем от США и Китая. Количество пусков ракет в первое тридцатилетие нашего освоения космоса составило 2313, а за второе 1034.
В 2023 году газета «Коммерсантъ» провела опрос на тему «Как вы расцениваете успехи России в космической гонке?». «Плохие» — ответили 70% опрошенных, а «лучше других» — 7,4%. Интерес к космосу очень сильно упал.
За вторые тридцать лет нашего освоения космоса был построен новый космодром «Восточный», разработан новое семейство носителей типа «Ангара» и восстановлена советская система ГЛОНАСС. Продолжается работа на МКС. Больших достижений нет, идет плановое пополнение орбитальных группировок.
С начала 2000-х годов было осуществлено еще две попытки исследования космоса автоматическими станциями. В 2011 году не вышел на заданную орбиту «Фобос-грунт», а в 2023 году при посадке разбилась «Луна-25».
Разработаны новая орбитальная станция (РОС) и новый корабль «Орёл», но до натурных испытаний дело еще не дошло.
Будем надеяться, что наша космическая отрасль сможет добиться больших успехов в следующем тридцатилетии. Хочется верить, что космос вновь станет драйвером развития страны и «на пыльных тропинках далёких планет останутся наши следы …».
Фантазия автора на тему песни
PS Уже после написание статьи удачно взлетела "Ангара"
Условия использования: свободное некоммерческое использование при условии указания людей, участвовавших в его создании, и ссылки на первоисточник (статью на сайте Стройка века).
Для коммерческого использования обращаться на почту: buildxxvek@gmail.com
Спасибо за поддержку
@Balu829 - человек имеющий свое мнение обо всем на свете
Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) заключило контракт с корпорацией Northrop Grumman на разработку концепции сети железных дорог на Луне. Это соглашение подписано в рамках программы по изучению возможностей лунной архитектуры на ближайшие годы (LunA-10).
Northrop Grumman должна предложить структуру железной дороги, используемые интерфейсы и ресурсы. Она составит список прогнозируемых затрат, технологических и логистических рисков, а также разработает прототипы для оценки разных концепций. Кроме того, Northrop Grumman предстоит показать, можно ли построить такую сеть только с использованием роботов, и предусмотреть возможность обслуживания и ремонта инфраструктуры.
Говорить о реализации такого проекта в ближайшее время пока преждевременно. Однако в DARPA уверены, что когда необходимость в транспортном обслуживании будущих лунных баз возникнет, отрасль должна быть к этому готова.
В перспективе трехногий робот сможет изучать поверхность астероидов. Однажды такой робот сможет прыгать по космическим камням в поисках ценных минералов. Об этом сообщает New Atlas.
Программа SpaceHopper была запущена два с половиной года назад как студенческий исследовательский проект в университете ETH Zurich в Швейцарии. Этот проект направлен на решение проблемы эффективного изучения небесных тел с низкой гравитацией, таких как астероиды и спутники. Такие тела могут содержать редкоземельные металлы и другие необходимые человечеству материалы, а также помогают ученым лучше понять формирование Вселенной.
Робот SpaceHopper в своей нынешней форме состоит из треугольного корпуса из аэрокосмического алюминия с шарнирно-сочлененными ногами, прикрепленными к каждому углу. Его ноги имеют несколько «суставов», которые управляются специально разработанным программным обеспечением. Девять моторов, расположенных на ногах, работают вместе и позволяют SpaceHopper "парить" высоко над поверхностью во время прыжка. Когда робот находится в полете, он поддерживает вертикальное положение, выборочно выдвигая или убирая ноги. При приземлении его конечности сгибаются, поглощая удары и предотвращая падение.
Первоначальные испытания робота проводились в лаборатории ETH Zurich, где он был прикреплен к противовесу и вращающемуся подвесу для имитации условий низкой гравитации на карликовой планете Церера. В конце прошлого года членам студенческой команды удалось провести испытания на борту самолета во время параболического полета Air Zero G, организованного Европейским космическим агентством и французской компанией Novespace. В таких полетах авиалайнер Airbus A310 летит по серии восходящих и нисходящих дуг, создавая короткие периоды невесомости внутри самолета. Во время полета в невесомости робот неоднократно подпрыгивал с пола самолета и сохранял правильную ориентацию в воздухе.
Команда ETH Zurich ранее разработала робота с четырьмя ногами под названием SpaceBok. Трехногая конструкция SpaceHopper была разработана с целью уменьшения размеров и веса по сравнению с SpaceBok. Фактически, при общем весе 5,2 кг робота его можно было бы перенести и развернуть с небольшого беспилотного космического корабля CubeSat.
Все, что было рассказано в предыдущем посте, неосуществимо по энергетическим причинам, по крайней мере в рамках наших современных знаний о природе, а теперь посмотрим по каким причинам.
В графике замедления времени есть очень интересный факт - замедление времени и γ - фактор Лоренца равны, а еще, γ - фактор Лоренца показывает сколько энергии в виде антиматерии+материя со стопроцентным КПД нужно затратить на разгон ракеты.
И отсюда следует, чтобы получить 70 кратное замедление времени нам надо затратить 35кг антиматерии+35 кг материи для разгона 1 кг ракеты до субсветовой скорости. Печаль.
Посмотрим, что можно предпринять на практике если у нас будет антиматерия. Возьмем скорость звездолета в половину скорости света, а именно 150 000 км в сек и посмотрим сколько нам надо энергии для разгона 1кг корабля:
Для вычисления кинетической энергии объекта, движущегося с релятивистской скоростью (близкой к скорости света), мы должны использовать формулу из специальной теории относительности:
E = (γ - 1)mc²
где E - кинетическая энергия, m - масса объекта в покое, c - скорость света, и γ (гамма-фактор) выражается как:
сколько надо антивещества и вещества для аннигиляции, чтобы выделилось 14000 ТДж
Давайте рассчитаем, сколько материи и антиматерии нужно аннигилировать, чтобы получить 14000 ТДж энергии.
По формуле Эйнштейна, энергия, выделяемая при аннигиляции, связана с массой аннигилирующих частиц соотношением:
E = mc²
где E - выделившаяся энергия, m - суммарная масса аннигилировавших частиц, c - скорость света.
При аннигиляции массы m материи и массы m антиматерии суммарная масса аннигилировавших частиц будет 2m. Подставляя это в формулу, получаем:
E = 2mc²
Нам нужно найти m, зная E. Выразим m из этого уравнения:
m = E / (2c²)
Подставим известные значения:
E = 14000 ТДж = 1.4 × 10^16 Дж
c ≈ 3 × 10^8 м/с
m = (1.4 × 10^16) / (2 × (3 × 10^8)²) ≈ 0.0778 кг ≈ 77.8 г
Таким образом, для получения 14000 ТДж энергии путем аннигиляции нужно аннигилировать около 77.8 граммов материи и столько же антиматерии, то есть в сумме около 155.6 граммов.
Вариант путешествия на ракете весом 1000 тонн с 156 тоннами антиматерии выглядит уже интереснее, но вопрос в том - где взять столько антиматерии и как научиться преобразовывать ее в энергию разгона со 100% КПД?
Предположим, что мы отбросили идею с ракетой, и хотим просто отправить 1кг зонд-исследователь в разведку к ближайшим звездам. Допустим, что у нас есть метод подпитки зонда по лазерному лучу с Земли. И посчитаем, сколько надо электроэнергии для подпитки аппарата (14000 ТДж):
Сначала переведем 14000 ТДж в гигаватт-часы (ГВт⋅ч), так как электростанции обычно измеряют свою выработку в этих единицах.
1 ТДж = 10^12 Дж
1 ГВт⋅ч = 3.6 × 10^12 Дж
Таким образом, 14000 ТДж = 14000 × 10^12 Дж = 14000 / 3.6 ГВт⋅ч ≈ 3889 ГВт⋅ч.
Теперь рассмотрим электростанцию с 4 гигаваттными блоками. Если все блоки работают на полную мощность, то общая мощность электростанции составляет:
4 блока × 1 ГВт/блок = 4 ГВт
Теперь мы можем вычислить время, необходимое для выработки 14000 ТДж или 3889 ГВт⋅ч энергии:
Время = Энергия / Мощность
= 3889 ГВт⋅ч / 4 ГВт
≈ 972 часа
≈ 40.5 дней
Итак, электростанции с 4 гигаваттными блоками, работающими на полную мощность, потребуется около 972 часов или 40.5 дней, чтобы выработать 14000 ТДж энергии. Да еще надо затратить столько же энергии на торможение аппарат в точке прибытия аппарата. А это у нас, на секундочку, ЛАЭС в Сосновом Бору. И работать ей на один 1кг зонд 40 дней на разгон и 40 дней на торможение.
И, в заключение, рассмотрим еще один вариант - ядерную или термоядерную ракету. А вот здесь есть такой факт: в расчете на единицу массы аннигиляция материи и антиматерии является самым энергоемким процессом, превосходя деление урана примерно в 2000 раз, а термоядерный синтез - примерно в 500 раз, значит на разгон 1 кг до половины скорости света нам потребуется уже не 155.6 граммов антиматерии, а 77кг термоядерного топлива или 310кг урана. С инженерной точки зрения я не вижу вариантов сделать такую ракету.
Остается ограничиться разгоном до 0.1 скорости света, а вот тогда кинетическая энергия 1 кг ракеты, движущейся со скоростью 30000 км/с (10% скорости света), составляет около 4.5 × 10¹⁴ Дж или 450 ТДж. Соответственно, для получения 450 ТДж энергии путем термоядерного синтеза по реакции D-T потребуется около 0.53 кг дейтерия и 0.80 кг трития, в сумме около 1.33 кг термоядерного топлива. А урана потребуется 5.32 кг на разгон и 5.32 кг на торможение.
Все расчеты проводились при допущении 100% КПД. Вот такая у нас печальная мечта о звездах!