Космический двигатель будущего: 7 космических двигателей будущего

7 космических двигателей будущего

Современные ракетные двигатели неплохо справляются с задачей выведения техники на орбиту, но совершенно непригодны для длительных космических путешествий. Поэтому уже не первый десяток лет ученые работают над созданием альтернативных космических двигателей, которые могли бы разгонять корабли до рекордных скоростей. Давайте рассмотрим семь основных идей из этой области.

EmDrive

Чтобы двигаться, надо от чего-то оттолкнуться – это правило считается одним из незыблемых столпов физики и космонавтики. От чего конкретно отталкиваться – от земли, воды, воздуха или реактивной струи газа, как в случае ракетных двигателей, – не так важно.

Хорошо известен мысленный эксперимент: представьте, что космонавт вышел в открытый космос, но трос, связывающий его с кораблем, неожиданно порвался и человек начинает медленно улетать прочь. Все, что у него есть, – это ящик с инструментами. Каковы его действия? Правильный ответ: ему нужно кидать инструменты в сторону от корабля. Согласно закону сохранения импульса, человека отбросит от инструмента ровно с той же силой, с какой и инструмент от человека, поэтому он постепенно будет перемещаться по направлению к кораблю. Это и есть реактивная тяга – единственный возможный способ двигаться в пустом космическом пространстве. Правда, EmDrive, как показывают эксперименты, имеет некоторые шансы это незыблемое утверждение опровергнуть.

Создатель этого двигателя – британский инженер Роджер Шаер, основавший собственную компанию Satellite Propulsion Research в 2001 году. Конструкция EmDrive весьма экстравагантна и представляет собой по форме металлическое ведро, запаянное с обоих концов. Внутри этого ведра расположен магнетрон, излучающий электромагнитные волны, – такой же, как в обычной микроволновке. И его оказывается достаточно, чтобы создавать очень маленькую, но вполне заметную тягу.

Сам автор объясняет работу своего двигателя через разность давления электромагнитного излучения в разных концах «ведра» – в узком конце оно меньше, чем в широком. Благодаря этому создается тяга, направленная в сторону узкого конца. Возможность такой работы двигателя не раз оспаривалась, но во всех экспериментах установка Шаера показывает наличие тяги в предполагаемом направлении.

В числе экспериментаторов, опробовавших «ведро» Шаера, такие организации, как NASA, Технический университет Дрездена и Китайская академия наук. Изобретение проверяли в самых разных условиях, в том числе и в вакууме, где оно показало наличие тяги в 20 микроньютонов.

Это очень мало относительно химических реактивных двигателей. Но, учитывая то, что двигатель Шаера может работать сколь угодно долго, так как не нуждается в запасе топлива (работу магнетрона могут обеспечивать солнечные батареи), потенциально он способен разгонять космические корабли до огромных скоростей, измеряемых в процентах от скорости света.

Чтобы полностью доказать работоспособность двигателя, необходимо провести еще множество измерений и избавиться от побочных эффектов, которые могут порождаться, к примеру, внешними магнитными полями. Однако уже выдвигаются и альтернативные возможные объяснения аномальной тяги двигателя Шаера, которая, в общем-то, нарушает привычные законы физики.

К примеру, выдвигаются версии, что двигатель может создавать тягу благодаря взаимодействию с физическим вакуумом, который на квантовом уровне имеет ненулевую энергию и заполнен постоянно рождающимися и исчезающими виртуальными элементарными частицами. Кто в итоге окажется прав – авторы этой теории, сам Шаер или другие скептики, мы узнаем в ближайшем будущем.

У ДВС есть будущее. Выводы компании Bosch

Компания Bosch поддерживает цели по защите климата и работает над технологиями для силовых установок легковых автомобилей и коммерческого транспорта, которые будут обеспечивать наименьшее влияние на окружающую среду и климат. Однако, по мнению Bosch, единственно верного технического решения в данном вопросе не существует. Слишком разнообразны региональные законодательные условия и индивидуальные запросы конечных пользователей. Снижение выбросов СО2 предполагает всеобъемлющий анализ, при котором во внимание принимаются процессы производства автомобилей и энергоносителей.

По мнению Bosch, центральным элементом автомобиля будущего является электрифицированный привод, включающий различные гибридные и полностью электрические варианты для легковых и грузовых автомобилей. Для тяжёлых грузовых автомобилей подойдут топливные ячейки и ДВС, работающий на водороде – ещё одно многообещающее направление в разработках.

Однако и современный ДВС (с элементами электрификации и без) является частью решения. Он останется основным силовым агрегатом. По прогнозам к 2030 году, 2 из 3 новых автомобилей всё еще будут оснащены классическим ДВС. Новые серийные модели и находящиеся в разработке автомобили показывают, что выбросы оксидов азота и сажи можно значительно снизить. Цель разработки новых ДВС сформулирована четко: автомобили должны соответствовать не только актуальным предельным значениям выбросов вредных веществ, но и в будущем не оказывать никакого влияния на качество воздуха в городах. Потребление топлива, а вместе с ним и выбросы СО2 должны снижаться. Если использовать передовые синтетические виды топлива, можно даже достичь практически нулевых выбросов СО2.

Солнечный парус

Как говорилось выше, электромагнитное излучение оказывает давление. Это значит, что теоретически его можно преобразовывать в движение – например, с помощью паруса. Аналогично тому, как корабли прошлых веков ловили в свои паруса ветер, космический корабль будущего ловил бы в свои паруса солнечный или любой другой звездный свет.

Проблема, однако, в том, что давление света крайне мало и уменьшается с увеличением расстояния от источника. Поэтому, чтобы быть эффективным, такой парус должен иметь очень малый вес и очень большую площадь. А это увеличивает риск разрушения всей конструкции при встрече с астероидом или другим объектом.

Попытки строительства и запуска солнечных парусников в космос уже имели место – в 1993 году тестирование солнечного паруса на корабле «Прогресс» провела Россия, а в 2010 году успешные испытания по пути к Венере осуществила Япония. Но еще ни один корабль не использовал парус в качестве основного источника ускорения. Несколько перспективнее в этом отношении выглядит другой проект – электрический парус.

Scuderi

Это двигатель разделенного цикла Air-Hybrid разработан американской компанией Scuderi Group. Он более экономичен, если сравнивать с обычными аналогами. Сотрудники компании рассчитывают, что их изобретение станет настоящим прорывом. Они уже получили на него патент. Для наиболее рационального использования энергии он разделяет 4 стандартных поршневых цилиндра на рабочие и вспомогательные. Это делается для того, чтобы разумно использовать энергию, которую они будут вырабатывать. Механизм функционирования основан на соединении двух цилиндров при помощи специального канала. Далее происходит впрыскивание сжатого воздуха во второй цилиндр с последующим воспламенением топливовоздушной смеси и выхлопом.

Электрический парус

Солнце излучает не только фотоны, но также и электрически заряженные частицы вещества: электроны, протоны и ионы. Все они формируют так называемый солнечный ветер, ежесекундно уносящий с поверхности светила около одного миллиона тонн вещества.

Солнечный ветер распространяется на миллиарды километров и ответственен за некоторые природные явления на нашей планете: геомагнитные бури и северное сияние. Земля от солнечного ветра защищается с помощью собственного магнитного поля.

Солнечный ветер, как и ветер воздушный, вполне пригоден для путешествий, надо лишь заставить его дуть в паруса. Проект электрического паруса, созданный в 2006 году финским ученым Пеккой Янхуненом, внешне имеет мало общего с солнечным. Этот двигатель состоит из нескольких длинных тонких тросов, похожих на спицы колеса без обода.

Благодаря электронной пушке, излучающей против направления движения, эти тросы приобретают положительный заряженный потенциал. Так как масса электрона примерно в 1800 раз меньше, чем масса протона, то создаваемая электронами тяга не будет играть принципиальной роли. Не важны для такого паруса и электроны солнечного ветра. А вот положительно заряженные частицы – протоны и альфа-излучение – будут отталкиваться от тросов, создавая тем самым реактивную тягу.

Хотя эта тяга будет примерно в 200 раз меньше, чем таковая у солнечного паруса, проект заинтересовал Европейское космическое агентство. Дело в том, что электрический парус гораздо проще сконструировать, произвести, развернуть и эксплуатировать в космосе. Кроме того, с помощью гравитации парус позволяет также путешествовать к источнику звездного ветра, а не только от него. А так как площадь поверхности такого паруса гораздо меньше, чем у солнечного, то для астероидов и космического мусора он уязвим куда меньше. Возможно, первые экспериментальные корабли на электрическом парусе мы увидим уже в следующие несколько лет.

Лазеры

Новые технологии в двигателях внутреннего сгорания стали возможны с появлением лазеров. Стандартные свечи имеют серьезную проблему. Она заключается в необходимости сильной искры, но в таком случае идет быстрый износ электродов. Решить этот вопрос можно, если применять лазеры для воспламенения топлива. Они имеют преимущество, так как позволяют задавать важные параметры: угол зажигания и мощность.

Учеными разработаны керамические лазеры d 9 мм. Они подойдут для подавляющего большинства моторов.

Ионный двигатель

Поток заряженных частиц вещества, то есть ионов, излучают не только звезды. Ионизированный газ можно создать и искусственно. В обычном состоянии частицы газа электрически нейтральны, но, когда его атомы или молекулы теряют электроны, они превращаются в ионы. В общей своей массе такой газ все еще не имеет электрического заряда, но его отдельные частицы становятся заряженными, а значит, могут двигаться в магнитном поле.

В ионном двигателе инертный газ (обычно используется ксенон) ионизируется с помощью потока высокоэнергетических электронов. Они выбивают электроны из атомов, и те приобретают положительный заряд. Далее получившиеся ионы ускоряются в электростатическом поле до скоростей порядка 200 км/с, что в 50 раз больше, чем скорость истекания газа из химических реактивных двигателей. Тем не менее современные ионные двигатели обладают очень маленькой тягой – около 50–100 миллиньютонов. Такой двигатель не смог бы даже сдвинуться со стола. Но у него есть серьезный плюс.

Большой удельный импульс позволяет значительно сократить расходы топлива в двигателе. Для ионизации газа используется энергия, полученная от солнечных батарей, поэтому ионный двигатель способен работать очень долго – до трех лет без перерыва. За такой срок он успеет разогнать космический аппарат до скоростей, которые химическим двигателям и не снились.

Ионные двигатели уже не раз бороздили просторы Солнечной системы в составе различных миссий, но обычно в качестве вспомогательных, а не основных. Сегодня как о возможной альтернативе ионным двигателям все чаще говорят про двигатели плазменные.

Мазда Skyactiv-G

Автомобильный концерн Мазда часто предлагает интересные инновационные решения. Один из вопросов, которыми он решил заняться ─ экономия топлива. Компания разработала новые двигатели Skyactiv-G. Уже планируются к выпуску малолитражные автомобили Mazda 2, оснащенные ими. Они обладают высочайшей степенью сжатия, за счет чего и повышается топливная экономичность. По версии разработчиков, средний расход бензина будет составлять примерно 3 литра на сотню километров.

Плазменный двигатель

Если степень ионизации атомов становится высокой (порядка 99%), то такое агрегатное состояние вещества называется плазмой. Достичь состояния плазмы можно лишь при высоких температурах, поэтому в плазменных двигателях ионизированный газ разогревается до нескольких миллионов градусов. Разогрев осуществляется с помощью внешнего источника энергии – солнечных батарей или, что более реально, небольшого ядерного реактора.

Горячая плазма затем выбрасывается через сопло ракеты, создавая тягу в десятки раз большую, чем в ионном двигателе. Одним из примеров плазменного двигателя является проект VASIMR, который развивается еще с 70-х годов прошлого века. В отличие от ионных двигателей, плазменные в космосе еще испытаны не были, но с ними связывают большие надежды. Именно плазменный двигатель VASIMR является одним из основных кандидатов для пилотируемых полетов на Марс.

Электронный клапан

Данный двухтактный двигатель разработан корпорацией Grail Engine Technologies. Он выполнен из простых деталей, изготовленных методом отливки.

Преимущества:

• изготовлен в соответствии с экологическими стандартами;
• потребляя от трех до четырех литров на «сотню» выдает 200 л.с.;
• возможна установка на гибридные автомобили.

Термоядерный двигатель

Укротить энергию термоядерного синтеза люди пытаются с середины ХХ века, но пока что сделать это так и не удалось. Тем не менее управляемый термоядерный синтез все равно очень привлекателен, ведь это источник громадной энергии, получаемой из весьма дешевого топлива – изотопов гелия и водорода.

В настоящий момент существует несколько проектов конструкции реактивного двигателя на энергии термоядерного синтеза. Самой перспективной из них считается модель на основе реактора с магнитным удержанием плазмы. Термоядерный реактор в таком двигателе будет представлять собой негерметичную цилиндрическую камеру размером 100–300 метров в длину и 1–3 метра в диаметре. В камеру должно подаваться топливо в виде высокотемпературной плазмы, которая при достаточном давлении вступает в реакцию ядерного синтеза. Располагающиеся вокруг камеры катушки магнитной системы должны удерживать эту плазму от контакта с оборудованием.

Зона термоядерной реакции располагается вдоль оси такого цилиндра. С помощью магнитных полей экстремально горячая плазма проистекает через сопло реактора, создавая огромную тягу, во много раз большую, чем у химических двигателей.

КРУТИТСЯ, ВЕРТИТСЯ ШАР…

Среди необычных ДВС мотор Герберта Хюттлина выделяется наиболее примечательной конструкцией: традиционные поршни и камеры сгорания здесь размещены внутри шара. Поршни движутся в нескольких направлениях. Во-первых, навстречу друг другу, образуя между собой камеры сгорания. Кроме того, они соединены попарно в блоки, посаженные на единую ось и вращающиеся по хитрой траектории, заданной кольцевой фигурной шайбой. Корпус поршневых блоков объединен с шестерней, передающей крутящий момент на выходной вал.

Из-за жесткой связи между блоками при наполнении смесью одной камеры сгорания одновременно происходит выпуск отработавших газов в другой. Таким образом, за поворот поршневых блоков на 180 градусов происходит 4-тактный цикл, за полный оборот — два рабочих цикла.

Двигатель на антиматерии

Все окружающее нас вещество состоит из фермионов – элементарных частиц с полуцелым спином. Это, к примеру, кварки, из которых состоят протоны и нейтроны в атомных ядрах, а также электроны. При этом у каждого фермиона есть своя античастица. Для электрона таковой выступает позитрон, для кварка – антикварк.

Античастицы имеют ту же массу и тот же спин, что и их обычные «товарищи», отличаясь знаком всех остальных квантовых параметров. Теоретически античастицы способны составлять антивещество, но до сих пор нигде во Вселенной антивещество зарегистрировано не было. Для фундаментальной науки является большим вопросом, почему его нет.

Но в лабораторных условиях можно получить некоторое количество антивещества. К примеру, недавно был проведен эксперимент по сравнению свойств протонов и антипротонов, которые хранились в магнитной ловушке.

При встрече антивещества и обычного вещества происходит процесс взаимной аннигиляции, сопровождаемый выплеском колоссальной энергии. Так, если взять по килограмму вещества и антивещества, то количество выделенной при их встрече энергии будет сопоставимо со взрывом «Царь-бомбы» – самой мощной водородной бомбы в истории человечества.

Причем значительная часть энергии при этом выделится в виде фотонов электромагнитного излучения. Соответственно, возникает желание использовать эту энергию для космических перемещений путем создания фотонного двигателя, похожего на солнечный парус, только в данном случае свет будет генерироваться внутренним источником.

Но чтобы эффективно использовать излучение в реактивном двигателе, необходимо решить задачу создания «зеркала», которое было бы способно эти фотоны отразить. Ведь кораблю каким-то образом надо оттолкнуться, чтобы создать тягу.

Никакой современный материал попросту не выдержит рожденного в случае подобного взрыва излучения и моментально испарится. В своих фантастических романах братья Стругацкие решили эту проблему путем создания «абсолютного отражателя». В реальной жизни ничего подобного пока сделать не удалось. Эта задача, как и вопросы создания большого количества антивещества и его длительного хранения, – дело физики будущего.

Источник

Pinnacle

Одной из перспективных разработок являются двигатели Pinnacle.В них поршни располагаются противоположно относительно друг друга, находясь в одном цилиндре. Между ними и воспламеняется топливо. Подобное их расположение значительно экономит энергию и увеличивает эффективность двигателя. При этом стоимость силового агрегата достаточно низкая.

Эти двигатели принципиально отличаются от распространенных оппозитных моделей, использующихся повсеместно.

Экомотор

Компания Eco Motors International переработала конструкцию двигателя внутреннего сгорания, применив творческий подход. Он получился двухтактный, с элегантной и простой конструкцией. Пара модулей (по четыре поршня в каждом) соединены муфтой и имеют электронное управление.

Турбокомпресс утилизирует энергию выхлопных газов и участвует в выработке электроэнергии.

Работа двигателя возможна на бензине, дизеле, этаноле.

Насколько хороша новинка и насколько она дороже обычной системы привода клапанов?

Разработчики утверждают, что система без распредвалов использует на 10% меньше энергии, чем традиционные решения привода. Эти проценты в стандартной схеме двигателя обычно уходят на преодоление трения, привод и работу всей верхней части «головы» мотора, то есть всех этих многочисленных систем. Эффективность использования такого двигателя как несложно догадаться будет на 10% лучше, но гораздо больший выигрыш станет очевидным при экологической проверке.

ВЗГЛЯД / Россия готовит принципиально новые двигатели для космических кораблей :: Общество

Ракетный двигатель, который может изменить космические путешествия

— Плазменный ракетный двигатель, который в настоящее время проходит испытания, несет новые надежды для планов НАСА по исследованию космоса.

— НАСА получит увеличение бюджета в соответствии с новым планом расходов Дома , включая его возвращение на Луну.

— Космическая аналитическая компания наняла команду опытных сотрудников, чтобы поднять свой авторитет на Капитолийском холме.

ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ В ПОЛИТИЧЕСКОЕ ПРОСТРАНСТВО, наш обязательный к прочтению брифинг о политике и личностях, формирующих новую космическую эру в Вашингтоне и за его пределами. Напишите нам по адресу [email protected] с советами, предложениями и отзывами, а также найдите нас в Твиттере по адресу @bryandbender. И не забудьте посетить страницу астрополитики POLITICO, где вы найдете статьи, ответы на вопросы и многое другое.

«ПОЛНАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ»: Это то, чего ракетная компания Ad Astra в конечном итоге надеется достичь в дальнем космосе, продолжая тестировать свой плазменный двигатель VASIMR в выходные — с целью достижения 100 часов, установленных НАСА.

«Это электрическая силовая установка, выведенная на новый уровень мощности», — сказал нам в четверг из Хьюстона генеральный директор компании Франклин Чанг-Диас. «Мы шли к этой цели уже много лет. Если предположить, что все остается вместе, ракета кажется удобной, а все температуры стабильными. Кажется, все работает. Для нас это большое дело».

Как это работает? Чанг-Диас, инженер-механик и бывший астронавт НАСА, называет двигатель с температурой выхлопа 5 миллионов градусов «буквенным супом из сверхзаряженных частиц». Это то, из чего сделаны солнце и звезды».

Он добавил, что «нет другой электрической ракеты, у которой есть такая возможность. Самая мощная действующая электрическая ракета — 5 киловатт. У нас сейчас 80 киловатт, и мы работаем уже более трех дней. Никто никогда не запускал ракету на таком уровне».

В конечном счете, идея заключается в том, чтобы «по сути объединить ядерно-электрический источник энергии с двигателем», добавил он. «Мы считаем, что атомная энергетика — это конечная цель».

Почему это может изменить правила игры: Ad Astra была единственной из трех компаний, получивших контракты НАСА в 2015 году в рамках государственно-частного партнерства NextSTEP, которое все еще действует. Если он сможет успешно завершить инженерную фазу, утверждает Чанг-Диас, двигатель может способствовать «полной трансформации транспортной схемы».

«Мы можем видеть миссии на Марс, которые могут длиться от двух до трех месяцев в одну сторону и даже быстрее по мере развития технологий», — пояснил он, по сравнению с «семью-восемь месяцами, а может быть, и дольше. Это полностью изменит способ транспортировки».

Это также означает «перемещение вещей с низкой околоземной орбиты в окрестности Луны, сбор мусора, перестановку спутников, транспортировку припасов, по сути, поддержку логистической системы движения», — сказал он.

Что касается полетов человека в космос? «Меньше радиации, меньше расходных материалов, все лучше», — сказал Чанг-Диас. Ядерно-электрический двигатель также означает, что космонавтам будет легче повернуть назад или изменить курс, если это необходимо, в отличие от традиционных космических кораблей, которые, по сути, предназначены для движения по инерции к месту назначения. «Когда у вас есть такая ракета, как наша, вы действительно постоянно работаете», — сказал Чанг-Диас.

Что его больше всего беспокоит? щас не вопрос будет ли двигатель работать; «На это почти скучно смотреть», — сказал он. Вопрос в том, сможет ли предприятие компании выдержать испытание. «Требования к вакууму чрезвычайно высоки. В камеру уходит много выхлопа. Вы должны удалить его», — сказал он. «Электричество, которое мы должны подавать на объект, очень дорогое. Объект является проблемой, по крайней мере, сейчас. Возможно, год назад я бы сказал, что ракета — это вызов. Теперь объект — это вызов».

ПОВЫШЕНИЕ БЮДЖЕТА НАСА: Комитет по ассигнованиям Палаты представителей на этой неделе внес поправки в свою версию бюджета НАСА на 2022 финансовый год, призвав к увеличению финансирования пилотируемых космических исследований, включая увеличение на 150 миллионов долларов программы Human Landing System для возвращения Американские астронавты на поверхности Луны.

Но достаточно ли этого, чтобы профинансировать второй проект HLS, , как хочет Конгресс? Единственная награда космического агентства SpaceX в апреле вызвала волну взаимных обвинений и пару протестов со стороны команд во главе с Blue Origin и Dynetics. SpacePolicyOnline больше рассказывает о том, что все это может означать для возвращения на Луну, называя предложение комиссии по выбору параллельного дизайна «скучным».

В целом комиссия по ассигнованиям Палаты представителей утвердила для космического агентства на следующий год 25,04 миллиарда долларов, что почти на 2 миллиарда больше бюджета этого года.

Прочтите: Полный отчет комитета по коммерции, науке, правосудию и связанным с ними законопроектам о расходах и законопроекта.

NRO УДВАИВАЕТСЯ: Planet Labs объявила в четверг, что Национальное разведывательное управление продлило свой контракт на несекретные спутниковые снимки для оборонных и разведывательных миссий.

Сверхсекретная NRO, которая строит и управляет национальными спутниками-шпионами, в последние годы все больше полагается на коммерческие изображения, открывая новые возможности для компаний дистанционного зондирования, таких как Planet Labs, BlackSky Global, HySpecIQ и Maxar. В прошлом году агентство заявило, что планирует заключить несколько таких контрактов в будущем.

«Это самостоятельная награда, присуждаемая непосредственно Planet, но мы также ожидаем проведения конкурса на коммерческие услуги изображений, который будет открыт для участия нескольких компаний», — сказал нам представитель Planet. Сумма контракта не разглашается.

Первоначальный контракт с Planet Labs был подписан в 2019 году.

Плюс: Сотрудник Национального разведывательного управления выбран для управления закупками космических сил через Space News.

INTO THE WILD BLUE YONDER: Полет Ричарда Брэнсона к краю космоса на борту корабля SpaceShipTwo компании Virgin Galactic в воскресенье прошел без сучка и задоринки. Но еще большим испытанием для растущей индустрии космического туризма является «первый полет человека», запланированный на 9 утра вторника из Западного Техаса на New Shepard компании Blue Origin с экипажем, в который входит основатель компании Джефф Безос.

Кто еще идет? Blue Origin в четверг назвала последнего члена экипажа, 18-летнего Оливера Деймена, который станет самым молодым человеком, отправившимся в космос.

Прощальный подарок: Основатель Amazon, которому также принадлежит The Washington Post, на этой неделе обязался пожертвовать 200 миллионов долларов на ремонт Смитсоновского национального музея авиации и космонавтики в Вашингтоне и строительство нового образовательного центра. Это крупнейшее пожертвование с момента основания учреждения в 1846 году Джеймсом Смитсоном.

«Мы рады, что Джефф взял на себя обязательство помочь нам расширить охват и влияние Смитсоновского института, поскольку мы стремимся вдохновлять следующее поколение ученых, астронавтов, инженеров, педагогов и предпринимателей», — Стив Кейс, председатель Смитсоновского института. Попечительский совет, говорится в заявлении

Подробнее: Virgin Galactic и Blue Origin возьмут с собой науку в свои путешествия, через Popular Science. Маск, через ArsTechnica.

ЗВОНОК ДЛЯ ПРОБУЖДЕНИЯ? Мы связались с рядом экспертов по космической политике для информационного бюллетеня POLITICO China Watcher на этой неделе о том, что недавние крупные успехи Китая означают для будущего космической торговли и исследований.

О чем беспокоиться : «[Коммунистическая партия Китая] контролирует обширные государственные ресурсы и может планировать долгосрочное финансирование секторов», — говорит Намрата Госвами, исследователь космической политики и соавтор книги «Борьба за Небеса: Соревнование великих держав за контроль над ресурсами космического пространства».

Эти сектора, по ее словам, включают в себя использование космических ресурсов, таких как добыча полезных ископаемых на Луне и разработка возобновляемых источников энергии с помощью космической солнечной энергии, а также прорыв в высокотехнологичных областях, таких как искусственный интеллект, робототехника и квантовые вычисления.

«США политики не поняли, что это часть создания Китаем космической инфраструктуры, которая принесет пользу и поможет ему обогнать США к 2049 году», — сказала она. «Президент Си Цзиньпин включил космос в свою задачу по превращению Китая из производства в сектор высоких технологий и инноваций, ориентированный на услуги».

Что может быть дальше? «Они проведут испытания космического излучения, приземлят многоразовые ракеты, создадут лунную исследовательскую станцию, построят прототип спутника на солнечной энергии, протестируют лунную трехмерную печать, захватят небольшой астероид и вернут его на Землю, а также полетят на ядерных двигателях. космический корабль», — сказал подполковник ВВС в отставке Питер Гарретсон, космический стратег, который сейчас является старшим научным сотрудником по оборонным исследованиям в Американском совете по внешней политике.

Эти предприятия «нацелены на создание строительных блоков для независимой от Земли цепочки поставок, чтобы стать космическим промышленным гигантом и доминирующей космической державой», — добавил он.

Будет ли Китай относиться к космосу по-другому? Скотт Пейс, который до января занимал пост исполнительного секретаря Космического совета Белого дома, говорит, что у него мало иллюзий относительно того, что Пекин будет относиться к космосу иначе, чем его агрессивное поведение в сфере экономики и безопасности здесь, на Земле. «Будет ли поведение Китая в коммерческом космосе заметно отличаться от поведения в других коммерческих секторах?» — спросил Пейс. «Возможно нет. Будет ли поведение Китая в космосе отличаться от поведения в других общих областях, таких как океаны? Может быть.»

Похоже, не все так обеспокоены. «Китай определенно наращивает свои возможности, и относительный баланс сил меняется», — сказал нам Брайан Уиден, директор по программному планированию Фонда «Безопасный мир». «Но это, как правило, потому, что они начали с гораздо более низкой точки, чем США».

«Я не совсем верю в шумиху вокруг Китая, — добавил он, — но я обеспокоен».

ОБУЧАЮЩИЙ МОМЕНТ: Kayrros, аналитическая компания по наблюдению за Землей, специализирующаяся на энергетическом секторе, с офисами в Нью-Йорке и Хьюстоне, недавно привлекла влиятельную группу лоббистов из S-3 Group «для обучения работе с Kayrros, геопространственной платформой». которая использует спутники для обеспечения глобальных, детальных измерений в режиме реального времени, чтобы лучше понять энергетический рынок и связанные с ним изменения инфраструктуры», — говорится в недавнем публичном раскрытии информации.

Команда лоббистов Кайрроса включает Майка Ференса, , который был помощником бывшего члена палаты представителей Эрика Кантора и сенаторов Джима Инхоуфа и Роя Бланта; Мэтт Браво, , работавший на представителя Стива Скализа; Кевин Кейси , бывший старший политический директор Демократического собрания; Оливия Курц , бывший начальник штаба сенатора Сьюзен Коллинз, которая также работала на бывшего члена палаты представителей Майка Касла; и Хосе Себальос, бывший сотрудник Министерства транспорта.

TRIVIA

Поздравляем Кевина Кэнола , старшего специалиста по программам в Управлении международных и межведомственных отношений в штаб-квартире НАСА, за то, что он первым правильно ответил, что астронавты Аполлона-13 путешествовали дальше всех людей от Земли.

Вопрос этой недели: Сколько лун в нашей Солнечной системе? И какая из них самая большая и какая луна самая маленькая?

Первый человек, отправивший электронное письмо [email protected] с правильными ответами, получит право похвастаться и похвалиться в следующем информационном бюллетене!

— НАСА ищет предложения по развитию коммерческой космической станции: Space News

— НАСА и Northrop Grumman завершают заключение контракта на создание жилых помещений на лунном аванпосте: НАСА

— НАСА заявляет, что выяснило, что не так с Хабблом: футуризм

— НАСА идентифицирует , решение проблем разработки скафандров: Aviation Week

— Космический стартап Momentus нанимает бывшего чиновника Министерства обороны США в качестве генерального директора: Reuters

— Космический стартап Momentus обвиняется Комиссией по ценным бумагам и биржам во вводе инвесторов в заблуждение: The Verge

— Китай использует мифологию и научную фантастику, чтобы продавать миру свою космическую программу: The Space Review

— Израильская компания SpaceIL получает средства для новой лунной миссии: Associated Press

— Астероиды размером с город 10 раз сталкивались с древней Землей чаще, чем думали: Space. com

— варп-двигатель «Звездного пути» ведет к новой физике: Scientific American

СЕГОДНЯ: Новый космос Конференция о космической промышленной базе штата Нью-Мексико продолжается.

ВТОРНИК: Комитет Палаты представителей по науке, космосу и технологиям проводит слушание на тему «Потребности в спектре для наблюдений в науках о Земле и космосе» в 10:00. 13:00

• Брайан Бендер @bryandbender
• Дэйв Браун @dave_brown24

Подписывайтесь на нас

Силовые установки будущего

Силовые установки будущего

14.06.03

За более чем 40 лет космических полетов многое изменилось.
Сегодняшний космический шаттл — роскошный корабль по сравнению с капсулами «Меркурий», которые
доставил в космос первых американских астронавтов. Сорок лет назад многие
людям, возможно, было трудно поверить, что американцы и русские будут жить вместе в космосе на одной космической станции. Космические зонды побывали каждый
планеты, кроме Плутона, и в настоящее время планируется миссия туда.

Однако мало что изменилось в том, как работают ракеты.
Хотя использовались разные виды топлива, а современные ракетные двигатели более
высокие технологии, чем их ранние предшественники, основные понятия, используемые
в основном то же самое. Но исследователи НАСА в настоящее время работают над тем, чтобы
изменить это, а также.

Что должен уметь двигатель будущего космического корабля? Безусловно, один крупный
цель состояла бы в том, чтобы позволить космическим кораблям путешествовать по Солнечной системе более
быстрее, чем они могут сейчас. Хотя за 40 лет многое изменилось,
сегодняшние космические корабли все еще движутся примерно с той же скоростью, что и Джон Гленн
сделал, когда стал первым американцем, вышедшим на орбиту Земли в 1962. Один из возможных
способ изменить это — магнитоплазменная ракета с переменным удельным импульсом.
(ВАСИМР). VASIMR не только позволил бы быстрее путешествовать в космосе, но и
некоторые довольно невероятные побочные преимущества, а также. Например, исследователи НАСА
считают, что VASIMR сможет отправиться на Марс гораздо быстрее, чем
современной ракеты на химическом топливе, а затем, оказавшись там, дозаправиться на Марсе
для обратного полета на Землю. Двигатель VASIMR также может помочь защитить
космонавтов от опасного воздействия радиации во время их полета. в
В более отдаленном будущем VASIMR может даже помочь сохранить Международную космическую станцию.
(МКС) на орбите без необходимости доставки дополнительного топлива с Земли.

VASIMR — двигательная установка на основе плазмы. Используется источник электроэнергии
ионизировать топливо в плазму. Электрические поля нагревают и ускоряют плазму, в то время как
магнитные поля направляют плазму в правильном направлении, когда она выбрасывается
от двигателя, создающего тягу для космического корабля. Двигатель может даже варьироваться
количество генерируемой тяги, позволяющее увеличить или уменьшить его
ускорение. Он даже имеет режим «форсаж», который жертвует топливом.
эффективность для дополнительной скорости. Возможные виды топлива для двигателя VASIMR могут
включают водород, гелий и дейтерий.

Использование водорода в качестве топлива для проекта VASIMR имеет много сторон
Преимущества, по словам исследователя Франклина Чанг-Диаса. Помимо того, что
директор Лаборатории перспективных космических двигателей, Чанг-Диас — астронавт.
который совершил семь миссий в космос, больше, чем любой другой астронавт НАСА.
«Вероятно, мы найдем водород практически в любом месте Солнечной системы».
он сказал. Это означает, что космический корабль с двигателем VASIMR может быть запущен.
с топливом, достаточным только для того, чтобы добраться до места назначения, например, до Марса, а затем забрать
больше водорода по прибытии, чтобы служить топливом на обратном пути домой. Другая
Преимущество водородного топлива состоит в том, что водород является наиболее известным радиационным щитом, поэтому
топливо для двигателя VASIMR также можно было использовать для защиты экипажа от
вредные последствия радиационного облучения во время полета.

Источники электроэнергии для двигателя VASIMR могут включать такие элементы, как
ядерная энергетическая система или солнечные панели. По словам Чанг-Диаса, для дальних полетов:
лучший вариант — атомная энергетика. «Ядерная энергия определенно необходима, если мы
собирается отправиться на Марс», — сказал он. Это означает, что VASIMR можно интегрировать с
НАСА недавно объявило о предложении проекта «Прометей» по развитию ядерной энергетики.
генераторы для космических полетов.

Хотя солнечная энергия не подходит для полетов дальше в
Солнечной системы, у него могут быть приложения ближе к дому. После завершения VASIMR
некоторые дополнительные наземные испытания, его разработчики надеются, что они будут проверены в
на орбиту Международной космической станции. Прототип двигателя будет
установлен на ферме МКС, чтобы продемонстрировать, как это работает. Прототип будет рисовать
его электроэнергия от солнечных батарей станции. Если бы тест был
успешно, прототип VASIMR можно было переместить в другую часть
Станция и используется для удержания ее на орбите.