На сайте
Счетчики
Яндекс цитирования

При изучении распада искусственных радиоактивных изотопов была обнаружена неизвестная ранее элементарная частица — позитрон. Всеми своими свойствами позитрон напоминает электрон и отличается от него лишь знаком заряда— он является носителем положительного электричества. Позитрон оказался способным аннигилировать с электроном. При этом образуется два или три фотона (у-кванта), энергия которых равна сумме кинетической энергии позитрона и электрона и энергии, связанной с массой последних.
Наблюдается и обратный процесс, когда фотон, обладающий достаточным запасом энергии, превращается в пару позитрон-электрон.
При аннигиляции электрона с позитроном вещество полностью превращается в излучение. Это самая подходящая реакция для фотонного двигателя. Если бы килограмм смеси электронов и позитронов превратился в излучение, то выделилось бы 9 -10 кДж энергии (2,15-10 ккал). Чтобы получить такое количество тепла обычным путем, потребовалось бы сжечь больше 3 млн т угля или почти 2 млн т нефти!
Зеркало, отражающее видимый свет, известно всем. Радиолокация и радиоастрономия основаны на отражении радиоволн. Но наука не знает зеркал, способных отразить гамма-лучи, а без них невозможно создать фотонный двигатель.
Чтобы представить себе, насколько сложной является проблема создания зеркала фотонного двигателя, приведем следующий пример.
Если на каждый квадратный сантиметр поверхности зеркала излучение будет приносить ежесекундно около четырех миллионов джоулей энергии, то давление света составит 1,3 кг/см. В камерах сгорания ЖРД давление газов в десятки раз превышает эту величину. По-видимому, в фотонном двигателе давление на зеркало будет равно нескольким кг/см2. Это значит, что каждый квадратный сантиметр зеркала должен в каждую секунду отражать такое количество тепла, которого было бы достаточно, чтобы расплавить несколько сот тонн стали.
Если даже очень небольшая доля падающей на зеркало энергии будет поглощаться им, то охлаждение зеркала превратится в серьезную проблему. Таким образом, нужно зеркало, практически полностью отражающее свет. Путь к решению этой проблемы, может быть, откроет волновая теория света. Она гласит, что причиной нагревания зеркала является электрическое сопротивление его материала микротокам, возникающим на отражающей поверхности. Устранив это сопротивление, мы предотвратим нагревание зеркала.
Основываясь на приведенных рассуждениях, постараемся теперь набросать принципиальную схему возможного в будущем фотонного двигателя, у которого в качестве аннигиляционного горючего используется смесь водорода и «антиводорода».
Для изоляции «антиводорода» от стенок сосуда применяется магнитное поле, создаваемое электромагнитами. Из кольцеобразной полости, окружающей зеркало, к центру под большим давлением подается водород. Вблизи фокуса зеркала происходит реакция аннигиляции. Образовавшиеся при этом излучения разлетаются во все стороны равномерно. Та часть излучения, которая направляется к зеркалу, отражается от его металлической сверхпроводящей поверхности и создает силу тяги. Чем больше расход аннигиляционного горючего, тем больше сила тяги. Чтобы поддержать зеркало в состоянии сверхпроводимости, между двойными его стенками непрерывно прокачивается жидкий гелий, охлаждаемый в специальной установке.
По обводу зеркала расположены небольшие ракетные двигатели, работающие на атомном горючем. Они служат для управления полетом и маневрирования.
Какие же перспективы откроет аннигиляционный фотонный двигатель, если он будет создан? Ракета с таким двигателем сможет за несколько дней пролететь через всю Солнечную систему. Более того, на фотонной ракете можно будет отправиться в другие звездные миры, совершить посадку на какую-либо планету другой звезды и вернуться обратно.

 

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.