Мне нравится читать hard sci-fi: фантастику, которая не делает допущений за пределами известной нам физики. Если мы путешествуем от звезды к звезде, то космический корабль не может превышать скорость света. Но это лишь полбеды. Более жёсткое ограничение на скорость накладывает закон сохранения импульса: чтобы разогнать ракету в одну сторону, нужно потратить массу, разогнав её в противоположную сторону.
Какую скорость мы можем достигнуть используя самые эффективные известные нам методы?
Если исключить масштабное производство антиматерии, то самый эффективный двигатель который я смог придумать основывается на термоядерной реакции: мы берём водород и превращаем его в гелий, попутно конвертируя 0.7% его массы в энергию. (Теоретически можно продолжать реакцию вплоть то железа, но это даёт всего 0.2% дополнительной энергии.) Полученную энергию мы полностью конвертируем в кинетическую, разгоняя гелий для реактивной тяги.
Если я не ошибаюсь, такой двигатель имеет максимальную возможную тягу на единицу массы топлива, если не прибегать к аннигиляции и не использовать внешние источники энергии или импульса.
Предположим масса нашего корабля распределена следующим образом:
* 1/2 массы — водород для разгона
* 1/4 массы — водород для торможения
* 1/4 массы — всё остальное, включая сам корабль, двигатель и полезную нагрузку
Внимание вопрос: до какой скорости мы сможем разогнаться в таких условиях?
Ответ: в идеальных условиях такой двигатель позволит разогнать ваш космический корабль примерно до 25,000 km/s или 0.08c. Путешествие в одну сторону до Альфа Центавра на таком корабле займёт 55 лет.
Из плюсов: водород — это самый распространённый элемент в природе, так что вы сможете заправиться им в любой солнечной системе.
Post #648
1K
- 🔥 15
- 🤯 2
- 😢 1