Перспективы освоения космоса в 21 веке
Коммерциализация процесса освоения
космоса зависит, прежде всего, от цены доставки полезного груза на околоземную
орбиту. В настоящее время стоимость транспортировки одного кг с помощью системы
Space-Shuttle
составляет 25 тыс. долл. США. В результате не реализуются многочисленные
космические технологии, развитие которых жизненно необходимо для поступательного
развития человеческой цивилизации. К примеру, создание глобальной системы
космической энергетики в форме платформ, располагающихся на геостационарной
орбите и преобразующих излучение солнца в электроэнергию, может радикально
разрешить экологический и энергетический кризисы на Земле.
В настоящее время разрабатываются
системы транспортировки, которые при поэтапном внедрении каждые 10 лет будут на
порядок снижать стоимость доставки грузов на орбиту. Можно ожидать, что к 2020
году по финансовым затратам станут доступны самые фантастические проекты. Это
означает, что уже сейчас следует заниматься разработкой этих проектов.
Полеты в дальний космос, т.е. к
Марсу и спутникам Юпитера и Сатурна необходимо для исследования внеземной
жизни, что в свою очередь поможет разгадать тайну возникновения жизни на Земле.
Успех таких экспедиций возможен только при участии человека. Однако условия
“открытого” космоса накладывают жесткие ограничение на продолжительность
полета. Она не может быть больше 3-4 месяцев. Следовательно, двигательная
установка должна работать в непрерывном режиме и обеспечить разгон аппарата до
скорости 30-50 км/с.
В качестве двигателя на пилотируемом космическом
аппарате должен применяться электрический ракетный двигатель, который ускоряет
плазменное рабочее тело до 50-70 км/с. Расчеты показывают, что для питания
этого двигателя на борту корабля должен быть источник электрической энергии
мощностью 10-50 МВт.
Предлагается проект энерго-двигательной системы для
пилотируемого полета к Марсу (см. рисунок). Здесь энергия солнечного излучения
будет концентрироваться параболическими зеркалами и поступать в “приемник”, где
она трансформируется в тепловую энергию газа, нагревая его до 2000 К. Далее газ
работает в канале МГД-генератора, преобразуя тепловую энергию в электрическую.
Затем газ остывает в радиационных панелях “холодильника”, сбрасывая в
пространство избыточное тепло в форме излучения. После чего компрессор
восстанавливает давление в газе и возвращает его в “приемник” излучения.
Предлагаемая система по своим характеристикам превосходит примерно на два порядка
существующие энерго-двигательные установки.