Идея создания космических кораблей, которые двигаются в пространстве, подгоняемые потоками плазмы – раскаленного ионизированного газа, пришла в голову сначала ученым, и лишь за тем перекочевала на страницы фантастических произведений. Пока художественная мысль развивалась, практическая реализация замысла оставалась на стартовой отметке…
Ситуация изменилась лишь в январе 2005 года, когда частная фирма Ad Astra Rocket Company запатентовала собственную технологию создания плазменного двигателя VASIMR ( V ariable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket -Электромагнитный ускоритель с изменяемым удельным импульсом). Основоположником компании и главным разработчиком двигателя стал ученый-физик и бывший астронавт Франклин Чанг-Диаз из Коста-Рики.
Двигатель VASIMR использует разработки, придуманный в свое время для создания реакторов термоядерного синтеза. Работу устройства можно назвать трехтактной – для движения космического корабля необходимо сделать три последовательных действия. Сначала мощные радиоволновые антенны превращают ионизированный газ в плазму. Далее она попадает в ускоритель, где возбуждается посредством дальнейшего нагрева. И лишь затем, пройдя через образованное электромагнитами сопло, газ вырывается наружу, превращая свою тепловую энергию в кинетическую.
Главной проблемой, стоявшей перед разработчиками, было изготовление подходящих электромагнитов, которые создавали бы достаточно сильное поле. На их разработку ушла большая часть времени, однако конечный результат – полупроводниковый магнит VX -200 – оказался выше всяческих похвал.
Еще в октябре 2008 года конструкторы Ad Astra продемонстрировали первый рабочий образец ионного двигателя. Несмотря на то, что вместо VX -200 в нем был установлен временный магнит, и двигатель не мог выйти на полноценный рабочий режим, через шесть недель фирма получила коммерческое предложение от NASA о разработке целой серии подобных моторов.
Прошедшее на днях испытание уже готового двигателя дало возможность заинтересованным представителям космической индустрии увидеть работу VASIMR при полной нагрузке. Именно такое устройство, в соответствии с контрактом, компания Ad Astra обязуется установить в конце 2011 – начале 2012 года на МКС.
Для ионного двигателя найдется множество областей применения. Например, он может устанавливаться на космические буксиры, которые займутся доставкой грузов с низкой орбиты нашей планеты на низкую лунную. Путь в сторону спутника займет шесть месяцев, а возвращение пустого корабля к Земле – всего около 20 дней.
Особенно важна экономичность VASIMR -двигателя. Так, в случае участия в лунном караване на доставку 34 тонн грузов потребуется всего 8 тонн газа аргона, в то время как традиционным ракетам нужно 60 тонн топлива. Потребляемая мощность каждого ионного двигателя составляет всего 200 киловатт, поэтому в планах конструкторах перевести VASIMR с аргоновой смеси на питание от солнечных батарей.
Сейчас компания готовится к следующему этапу работ. Согласно договору с NASA она займется созданием нового поколения двигателей для пассажирского космического корабля. Он доставит первую экспедицию на Марс в 2020-ых годах.