Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Солнце испускает некоторое количество энергии в форме суб­атомных частиц, двигающихся с огромной скоростью. Эти частицы образуют так называемый солнечный ветер, радиально расходящий — 196 ся от звезды вокруг планет. Этот солнечный ветер можно использо-

вать для того, чтобы приводить в движение космические аппараты[33], подобно тому как парусные суда в океанах приводятся в движение ветром — потоком молекул воздуха.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Солнечный парус, по сути, — огромное полотнище из отражаю­щего материала или фольги. Это полотнище крепится к корпусу жи­лого отсека космического аппарата (рис. 9.10).

Жилой отсек Рис. 9.10. Оснащенный солнечным парусом космический корабль приводится в движение «силой солнечного ветра», так же как обычный корабль использует силу атмосферного ветра

Дистанция, которую может преодолеть такой корабль, ограниче­на размерами Солнечной системы (или системы любой другой звез­ды, в пределах которой происходит путешествие). Кораблю проще всего будет двигаться строго от звезды, чем к ней, по очевидным причинам. Однако, так же как и надводные парусные корабли, спо­собные двигаться против ветра галсами (зигзагом), «солнечные ко­рабли» могут лавировать, двигаясь в любом направлении, при усло­вии, что на это движение хватит силы солнечного ветра. Для того чтобы приблизиться к звезде, им придется двигаться по спирали вперед-внутрь звездной системы. Направление движения при этом будет под углом чуть меньше 90° навстречу направлению солнечного ветра.

Солнечный парус не требует наличия на борту космического ап­парата топлива — по крайней мере, в идеальном случае. Тем не менее навигация такого аппарата может оказаться весьма затрудни­тельным делом.

Неожиданные солнечные вспышки (протуберанцы) могут поры­вами усиливать солнечный ветер из-за обилия относительно массив­ных частиц, испускаемых в момент вспышки. Рядом с любой плане­той, обладающей магнитным полем (включая и Землю), эти частицы отражаются, и солнечный ветер совершенно не обязательно будет «дуть» в направлении от светила.

«Классические» океанские суда не швартовались сразу к берегу, а бросали якорь в глубоких водах, отправляя на берег лодки. Во время космического перелета корабль-матка также будет сворачивать солнечный парус, «вставая на якорь» на орбите избранной планеты. Посадка на планету должна осуществляться на небольших шаттлах, курсирующих между планетой и кораблем-маткой.

ПРЕИМУЩЕСТВА СОЛНЕЧНОГО ПАРУСА

• Солнечный парус — пассивное приспособление. Для него не требуется держать на борту или собирать никакого топлива. Однако предусмотреть резервную двигательную систему (на­бор обычных ракет или термоядерный двигатель) на борту, безусловно, стоит.

• Механические и термические нагрузки на солнечный парус го­раздо ниже тех, что испытывают двигатели обычных ракет или термоядерный реактор.

• Солнечный парус не излучает никакой радиации и не произво­дит никаких отходов.

•

Установленный солнечный парус не требует никакого (или тре­бует минимального) обслуживания при эксплуатации, не счи­тая периодического «латания» дыр, пробитых метеоритами.

• Солнечный парус можно частично покрыть фотоэлектрической пленкой (солнечными батареями), что позволит производить электричество для бортовой техники и систем жизнеобеспе­чения.

НЕДОСТАТКИ СОЛНЕЧНОГО ПАРУСА

• Солнечному парусу требуется поток частиц от Солнца (или другой ближайшей звезды). Он может оказаться нефункцио­нальным в межзвездном пространстве из-за отсутствия домини­рующей звезды, способной произвести надежный и предсказуе­мый поток частиц[34].

• Максимальная скорость, достижимая при помощи солнечного паруса, гораздо ниже, чем максимальная скорость космическо­го аппарата с ионным или термоядерным двигателем.

• В силу размеров солнечный парус тяжело и неудобно разво­рачивать.

• Неожиданные вспышки на солнце и магнитные поля планет могут затруднить навигацию космического аппарата с солнеч­ным парусом. Это похоже на попытку провести земной па­русный корабль в районе переменных ветров и океанических течений.

Задача 9.6

Не возникнет ли трения при соприкосновении огромной поверх­ности солнечного паруса с разреженными газами в межпланетном пространстве, что сделает всю систему непригодной для приме­нения?

Решение 9.6

Естественно, некоторое трение между солнечным парусом и ато­мами материи — в основном водорода и других газов — будет воз­никать. Однако давление солнечного ветра гораздо выше, чем сопро­тивление, возникающее при таком трении, во всяком случае, внутри звездной системы. С другой стороны, мы никогда не узнаем, на-

сколько хорошо работает солнечный парус, до тех пор пока не про­ведем «полевые испытания»[35].

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Отвечая на эти вопросы, вы можете пользоваться текстом книги. Восемь правильных ответов — хороший результат. Ответы помеще­ны в конце книги.

1. Электрическому генератору океанического корабля с ядерным реактором на борту крутящий момент (сила, заставляющая вра­щаться его вал) сообщается непосредственно:

(а) активной зоной реактора;

(б) жидким теплоносителем (хладагентом);

(в) водяным котлом;

(г) паровой турбиной.

2. Энергия для солнечного паруса производится:

(а) электростатическими зарядами;

(б) потоком движущихся частиц;

(в) термоядерным синтезом;

(г) делением ядра.

3. Выделение угарного газа (СО) в результате работы термоядер­ного двигателя космического корабля:

(а) вызывает вредоносную ионизацию атмосферы Земли сразу после запуска;

(б) будет значительным, но не вызывает опасений, поскольку газ рассеется в космическом пространстве;

(в) может быть губительным для команды, если газ не будет от­веден от корабля;

(г) равно нулю; при работе термоядерного двигателя космиче­ского корабля угарный газ не выделяется.

4.

Количество движения протона, выброшенного ионным двигате­лем, равно:

(а) произведению скорости протона на его массу;

(б) частному от деления скорости протона на его массу;

(в) произведению массы протона на скорость света;

(г) частному от деления массы протона на скорость света.

5. Линии магнитной индукции концентрируются в результате дей­ствия:

(а) диамагнетизма;

(б) сверхпроводимости;

(в) эффекта Мейснера;

(г) ферромагнетизма.

6. Диамагнетик притягивается:

(а) к северному полюсу магнита;

(б) к южному полюсу магнита;

(в) либо к северному, либо к южному полюсу магнита;

(г) ни к южному, ни к северному полюсу магнита не притягива­ется.

7. В термоядерном реакторе:

(а) тяжелые атомные ядра разбиваются, формируя ядра легких атомов;

(б) легкие атомные ядра сливаются, формируя более тяжелые ядра атомов;

(в) ионы разгоняются до высоких скоростей для того, чтобы соз­дать движущую силу;

(г) мощные магнитные поля могут быть опасными вблизи.

8. При движении поезда на магнитной подушке единственное суще­ственное трение возникает между:

(а) вагонами и рельсом;

(б) вагонами и электромагнитами;

(в) вагонами и атмосферой;

(г) магнитными полями противоположных знаков.

9. Значительным преимуществом ионных двигателей для космиче­ских аппаратов является:

(а) способность производить мощный импульс;

(б) преобразование большинства доступной энергии в движущую силу;

АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГЕТИКА без тайн

(в) то, что они не требуют источника энергии на борту;

(г) производство гелия как побочного продукта.

10. Теорема Ирншоу, на первый взгляд отрицающая возможность получить реальную магнитную левитацию, применима исключи­тельно к:

(а) магнитным полям противоположного знака;

(б) набору неподвижных магнитов;

(в) набору движущихся электромагнитов;

(г) набору вращающихся магнитов.

Комментарии запрещены.