Не фантастика, а наука

Сергей Александрович Чумаков

Почему инопланетная жизнь возможна? Как планировали построить атомный звездолёт? Почему премию Нобеля не вручают математикам? Что настоящая наука говорит о вечном двигателе? Об этом и много другом в форме коротких заметок читатели могут узнать из новой книги преподавателя физики и популяризатора науки. Рекомендовано тем, кто скучал на уроках физики.

Корректор Юлия Сергеевна Боровская

© Сергей Александрович Чумаков, 2020

ISBN 978-5-4498-5444-5

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Вместо предисловия.

Наука выигрывает, когда её крылья раскованы фантазией.

Майкл Фарадей

К звёздам на гребне атомного взрыва?

Атомный звездолёт — казалось бы, этому словосочетанию место в фантастических книгах и фильмах. В самом деле, режиссёры и сценаристы дают волю воображению, помещая в вымышленные миры самые невероятные машины. Но проект подобного корабля разрабатывался ещё в середине прошлого века, а кодовое название программы по достижению звёзд надёжно вошло в историю космонавтики. Итак, в этой заметке мы поговорим о проекте «Орион».

Человечество с переменным успехом осваивает околоземное пространство и с каждым годом становится всё ближе к покорению соседних планет, посылая к пустыням Марса или кольцам планет-гигантов всё новые и новые автоматические станции. И тут есть одна проблема — современные двигатели на химическом топливе не очень подходят для путешествий дальше, чем орбита Луны. Практика показала, что даже до спутника Земли полёт на традиционных ракетах тянется относительно долго, спросите астронавтов, путешествовавших к спутнику Земли в рамках программы «Аполлон». Если же мы решим отправиться к звёздам, расстояние до которых превышает десятки триллионов километров, то на обычном топливе приемлемую скорость для путешествия не набрать. Конечно, можно создать аппарат с очень-очень большим запасом топлива, огромными многоступенчатыми разгонными блоками, но даже так скорость полёта не превзойдёт сотен километров в секунду. И до звёзд наша техника будет лететь тысячелетия, фактически не выполнив своего предназначения за время жизни десяти и более поколений.

В середине 50-х годов прошлого века учёным и конструкторам из Лос-Аламоса пришла весьма радикальная идея — а что если разгонять межзвёздные корабли… ядерными взрывами? Теми самыми, которые способны стереть в пепел целые мегаполисы. Родилась концепция, в основе которой подрыв маломощных ядерных зарядов на некотором расстоянии от звездолёта таким образом, чтобы продукты взрыва расширялись в сторону конструкции и отражались от мощных корабельных щитов. Тем самым, звездолёт приобретал ускорение, когда очередной поток плазмы отбрасывал его. Абсурдно? Многие говорят о том, что атомный взрыв может принести ущерб и образовать ударную волну только в атмосфере. Это, естественно, не до конца верно. В космосе от места детонации бомбы во все стороны полетит мощный фронт плазмы, горячего, насыщенного электрическим зарядом, вещества. Пусть его плотность гораздо меньше плотности воздуха, но температура и электричество с лихвой компенсируют этот кажущийся недостаток.

Для проверки гипотетической конструкции изготовили модели, которые направлялись подрывом небольшого количества обычных веществ — одна из таких конструкций не только уцелела, но и поднялась на высоту 100 метров. Сейчас эта модель находится в одном из музеев и доступна для взоров всех желающих. А так как придумали проект «Орион» во времена эпохи почти бесконтрольных ядерных испытаний, то дело дошло и до более серьёзной проверки. Несколько отражающих щитов, пусть и малого размера, поместили в десяти метрах от эпицентра взрыва атомной бомбы на известном аттоле Эниветок. Эксперимент показал, что уменьшенные копии конструкций почти не пострадали. Запускать «Орион» планировали прямо с Земли, с атомного полигона, расположенного в Неваде. Аппарат собирались создать в форме пули или артиллерийского снаряда для успешного выхода за пределы атмосферы планеты. Корабль мог быть установлен на 8 стартовых башнях высотой более пятидесяти метров, а при запуске каждую секунду необходимо было производить один маломощный взрыв. Задача нетривиальная, но решаемая даже по меркам тогдашнего уровня развития технологий

Расчёты, выполненные учёными, показывали достаточно оптимистичный результат — последовательный подрыв нескольких десятков бомб в космическом пространстве смог бы разогнать звездолёт до скорости 15 000 километров в секунду, что значительно сократило бы путь до ближайшего звезды. Конечно, для достижения цели ушли бы века, но никак не десятки тысячелетий

Дальнейшего развития работы не получили. Проект был закрыт, ибо он требовал огромных производственных мощностей и затрат, которые человечество не может себе позволить просто так — ни тогда, ни сейчас. Зато идеи и конструкторские решения, заложенные в «Орионе» до сих пор считаются принципиально достижимыми и реалистичными.