ПВРД Bussard
ПВРД Бассарда — это теоретический метод движения космического корабля , предложенный в 1960 году физиком Робертом В. Бассардом , популяризированный романом Пола Андерсона « Тау Ноль », Ларри Нивеном в его серии книг « Известное пространство », Вернором Винджем в его серии «Зоны мысли », и упоминается Карлом Саганом в телесериале и книге « Космос » .
Бассард [1] предложил вариант термоядерной ракеты с прямоточным воздушно -реактивным двигателем, способной к разумному межзвездному путешествию , используя огромные электромагнитные поля (диаметром от километров до многих тысяч километров) в качестве поршня для сбора и сжатия водорода из межзвездной среды . Высокие скорости вынуждают реактивную массу во все более сужающемся магнитном поле, сжимая его до тех пор, пока не произойдет термоядерный синтез . Затем магнитное поле направляет энергию в выхлоп ракеты , обеспечивая тягу.
Со времени первоначального предложения Бассарда было обнаружено, что область, окружающая Солнечную систему , имеет гораздо более низкую плотность водорода, чем считалось в то время (см. Местное межзвездное облако ). Джон Форд Фишбэк внес важный вклад в детали прямоточного воздушно-реактивного двигателя Бассарда в 1969 году. [2] Т.А. Хеппенхаймер проанализировал первоначальное предложение Бассарда о синтезе протонов , но обнаружил, что потери тормозного излучения от сжатия протонов до плотностей синтеза превышают мощность, которую можно было бы произвести. примерно в 1 миллиард, что указывает на то, что предложенная версия прямоточного воздушно-реактивного двигателя Bussard неосуществима. [3]Тем не менее, анализ Даниэля П. Уитмайра 1975 года [4] показывает, что прямоточный воздушно-реактивный двигатель может достигать полезной мощности за счет цикла CNO , который производит синтез с гораздо более высокой скоростью (~ в 10 16 раз выше), чем протон-протонная цепь .
Роберт Зубрин и Дана Эндрюс проанализировали одну гипотетическую версию прямоточного воздушно- реактивного двигателя Bussard в 1985 году . Они определили, что их версия прямоточного воздушно-реактивного двигателя не сможет разгоняться до солнечного ветра. Однако в своих расчетах они исходили из того, что:
В конструкции межпланетного прямоточного воздушно-реактивного двигателя Зубрина/Эндрюса они рассчитали, что сила сопротивления d/dt( mv 1 ) равна массе зачерпываемых ионов, собираемых за секунду, умноженной на скорость зачерпываемых ионов в Солнечной системе относительно прямоточного ковша. Скорость собранных (зачерпнутых) ионов солнечного ветра была принята равной 500 000 м/с.
Скорость истечения ионов при выбросе прямоточным воздушно-реактивным двигателем предполагалась не превышающей 100 000 м/с. Тяга прямоточного воздушно-реактивного двигателя d/dt( mv 2 ) равнялась массе ионов, выбрасываемых в секунду, умноженной на 100 000 метров в секунду. В схеме Зубрина/Эндрюса 1985 г. это привело к условию, что d/dt( mv 1 ) > d/dt( mv 2 ). Это условие привело к тому, что сила сопротивления превышала тягу гипотетического прямоточного воздушно-реактивного двигателя в версии конструкции Зубрина / Эндрюса.
