У голубой мечты всех грезящих об освоении межзвёздного пространства для космического расселения нашей цивилизации есть одна «ахиллесова пята» Это простой вопрос: а полетим-то мы туда на чём? Ведь уже сегодня ясно, что зависимость космической техники от ракетных двигателей, работающих на химическом топливе, может завести её развитие в тупик.

Спираль световых лет

Дело в том, что в не столь отдалённом будущем посланцам Земли предстоит путешествовать в космическом вакууме на расстояниях, измеряемых не километрами или милями (как это было в 60-90-е годы прошлого века и продолжается сегодня при запусках космических кораблей на околоземную орбиту или к ближайшим планетам Солнечной системы), а световыми годами. Как известно, один световой год равен расстоянию, проходимому светом в космосе за год, то есть, это порядка 9,5 триллионов километров. Скорость же света считается предельно достижимой во Вселенной (причём лишь для фотонов и нейтрино), составляя около 300 тысяч километров в секунду. Откуда берутся такие колоссальные расстояния и огромные единицы измерения? В космосе свет от Солнца доходит до нескольких ближайших к нам звёзд за время примерно от 3,5 до 15 лет, в зависимости от того, на какую звезду он был направлен. Размер диска нашей спиральной Галактики (Млечный путь) оценивается в 100–150 тысяч световых лет, а к ближайшая к нам другая спиральная галактика (Туманность Андромеды) находится на расстоянии порядка 2 миллионов световых лет.

Космические миссии растягиваются на десятилетия

В то же время, современная техника обеспечивает нас пока ещё только очень «медленными» по космическим масштабам кораблями, работающими на заведомо малоэффективном химическом топливе (порохе и керосине). В результате энергетические возможности современных космолётов настолько ограничены, что с их помощью на полёты к соседним планетам (Марсу или Венере) посланцам Земли требуется затрачивать в один конец около полугода. А полёты к ним туда и обратно, учитывая сложное вращение планет вокруг Солнца, могут затягиваться на сроки от полутора до трёх лет. Кстати говоря, современные миссии наших космических зондов, направляемых к периферии Солнечной системы, то есть к Юпитеру, Сатурну, Урану, Нептуну и Плутону, вообще растягиваются на многие годы и даже десятилетия. Получается, что в продвинутом XXI веке освоение Солнечной системы, не говоря уже о полётах к звёздам, остается под очень большим вопросом из-за привязанности космической техники к химическому топливу.

Зато у писателей и сценаристов воображаемые «космолёты будущего» без особых проблем летают среди звёзд и галактик на околосветовых, сверхсветовых и даже гиперсветовых скоростях, доставляя героев фантастических романов и сериалов хоть на край Вселенной и обратно в короткие сроки. И дело здесь не столько в безудержном полёте фантазии, сколько в том, что наука сегодня уже вплотную подошла к важнейшей технической революции в космическом кораблестроении. И мастера научной фантастики очень чётко это улавливают. Предстоящий нам скачок в развитии космических технологий можно охарактеризовать как переход космических кораблей от использования слабой химической энергии к применению мощнейшей энергии деления атомного ядра.

Ядерные установки раздвигают границы

Кстати говоря, ещё несколько лет назад в СМИ начали появляться сообщения, что ведущие космические державы уже пытались разрабатывать силовые ядерные установки для перспективных космических кораблей. Неспроста в ходе работы 59-й сессии Комитета ООН по использованию космического пространства в мирных целях (в 2005 году она проходила в Вене) США, Великобритания, Германия, Франция, Япония, Италия, Испания, Австралия, Бразилия, Канада и ряд других делегаций (25 государств) решили законодательно ограничить использование ядерной энергии в космосе. Эта инициатива западных стран – ответная реакция на стремление России завершить к 2025 году создание космического корабля с ядерной энергодвигательной установкой. Ведь ни одно другое государство, кроме нас, так и не смогло здесь существенно продвинуться. Даже в США аналогичные проекты были свёрнуты по техническим причинам ещё в 1994 году, в то время как в Советском Союзе к 1989 году было построено пять экспериментальных ядерных силовых энергоустановок. С 2010 года эти разработки, начинавшиеся ещё в Советском Союзе, получили развитие в России. Данным проектом занимается «Росатом», планирующий испытания первого образца ядерного космического двигателя мощностью пока не более 1 МВт на 2018—2019 годы. В перспективе мощность будет возрастать на порядки величин. Все работы финансируются из бюджета Федеральной космической программы на 2016–2025 годы. На 2018 год уже выделено 17 миллиардов рублей.

Время полёта на Марс резко сократится

В результате внедрения этой разработки Россия может получить реальную возможность осуществлять пилотируемые и беспилотные экспедиции на Марс и Венеру (не говоря уже о Луне), затрачивая на это в разы меньше времени и ресурсов (время полёта на Марс сократится до двух-трёх недель). К примеру, в период американских полётов на Луну в 70-х годах прошлого века считалось, что для доставки к естественному спутнику Земли груза массой 45 тонн ракете «Сатурн» требовалось иметь на старте не менее 2000 тонн химического топлива. Тут это соотношение составляет около 0,5%. Ещё хуже получается соотношение полезного груза и топлива при полётах на Марс или Венеру, если для этого использовать космические корабли на химической тяге, как это, например, собирается делать компания SpaceX Илона Маска. Подсчитано, что его ракета Falcon Heavy может доставить на Марс 15 тонн полезного груза при условии её стартовой массы не менее 1500 тонн, что составляет всего лишь около 0,1% от веса топлива.

Александр Зинковский