Совершенно нет необходимости быть инженером-ракетчиком, чтобы понимать, что химические ракеты крайне неэффективны. Для их работы нужно много топлива, которое занимает огромное пространство. Именно поэтому масса полезной нагрузки, выводимой, например, на околоземную орбиту, крайне мала по отношению к полной массе заправленной ракеты, находящейся на старте. Покинуть матушку Землю на самом деле ой как непросто…
А уж если мы захотим отправиться на Марс, да еще прихватим с собой тяжелое оборудование и материалы для строительства базы, то дела становятся совсем грустными…
Тем не менее НАСА, SpaceX и другие частные космические компании продолжают полагаться именно на химические ракеты. Поскольку других пока не придумали. Некоторые концепции марсианских миссий, например, предполагают, что топливо для обратной дороги на Землю можно будет добывать прямо на месте. То есть среди песков Красной планеты. Однако далеко не факт, что подобная концепция жизнеспособна. Так неужели нынешние ракеты – это действительно единственное, что может доставить нас на Марс? По крайней мере до тех пор, пока инженеры не изобретут какой-нибудь там варп-двигатель?
Ядерный двигатель
Именно для ответа на эти вопросы американское космическое агентство НАСА сделало запрос в Национальную академию наук США, чтобы его сотрудники провели оценку возможности использования различных типов космических ядерных силовых установок. И проведенная работа дала очень многообещающие результаты. Исследователи пришли к выводу, что НАСА должно немедленно начать инвестировать в ядерные космические системы. Работа (ссылка здесь) получила название «Космическая ядерная двигательная установка для исследования Марса человеком». В ней анализировались плюсы и минусы ядерно-электрических силовых установок (ЯСУ), преобразующих тепловую энергию ядерного реактора в электрическую. Их сравнивали с ядерными тепловыми двигательными установками (ЯРД), которые используют тепловую энергию ядерного реактора для нагрева ракетного топлива и создания тяги. И, если в двух словах оценить результаты работы, то они таковы – все получится! Ядерный двигатель вполне имеет право на жизнь!
Однако существуют две проблемы, которые очень сильно мешают НАСА взять курс на ядерный двигатель. Это инертность и деньги. Бюджет НАСА конечно вдохновляет, но он не бесконечен. Да и вообще. Химические двигатели вовсю разрабатываются для новой лунной программы Artemis Moon. И любой переход к ядерному двигателю потребует огромных инвестиций. Речь идет о миллиардах долларов. Однако если этого не сделать, ни о какой марсианской экспедиции, которую планирует НАСА в конце 30-х годов нынешнего столетия, можно и не мечтать. Нужен прорыв. На нынешних ракетах далеко не улетишь.
А ты, Илон?
А что там насчет SpaceX? Ведь это единственная частная компания, заявившая о том, что планирует отправить человека на Марс. Ну по крайней мере так заявил ее основатель Илон Маск. Как же SpaceX планирует обойти проблему большого веса? Как-то так: ее инженеры предлагают запустить космический корабль Starship на орбиту Земли пустым. А затем планируют заправить его на орбите с помощью других кораблей. То есть к Марсу такой корабль полетит полностью заправленным. И этого топлива должно хватить, чтобы достичь Красной планеты и опустится на ее поверхность. А на обратную дорогу, как уже было сказано выше, топливо нужно будет добыть непосредственно на месте.
А как насчет России? Что же мы имеем сказать в связи со всеми этими делами? Роскосмос не спит. И совсем недавно заключил контракт на разработку межпланетного космического корабля с ядерным двигателем. Так это же здорово! Да, друзья мои. Однако обещать – не значит жениться. Потому что реальность такова – мы серьезно отстали от ведущих держав в технологиях и уровне подготовки инженеров. Какой там ядерный двигатель. Не разучиться бы Союзы к МКС запускать…