Проект Дедал (названный в честь Дедала , греческого мифологического конструктора, который создал крылья для полета человека) был исследованием, проведенным в период с 1973 по 1978 год Британским межпланетным обществом с целью разработки правдоподобного беспилотного межзвездного зонда . [1] Задуманный в основном как научный зонд, критерии проектирования указывали, что космический корабль должен был использовать существующие или будущие технологии и должен был быть в состоянии достичь места назначения в течение человеческой жизни. Алан Бонд возглавил группу ученых и инженеров, которые предложили использовать термоядерную ракету для достижения звезды Барнарда в 5,9 световых годах от нас. По оценкам, путешествие должно было занять 50 лет, но проект должен был быть достаточно гибким, чтобы его можно было отправить к любой другой целевой звезде.
Все документы, подготовленные в ходе исследования, доступны в книге BIS « Проект Дедал: демонстрация инженерной осуществимости межзвездных путешествий» . [2]
Daedalus будет построен на околоземной орбите и иметь начальную массу 54 000 тонн , включая 50 000 тонн топлива и 500 тонн научной полезной нагрузки. Daedalus должен был быть двухступенчатым космическим кораблем. Первая ступень будет работать в течение двух лет, доводя космический корабль до 7,1% скорости света (0,071 c ), а затем, после того как она будет сброшена, вторая ступень будет работать в течение 1,8 года, доводя космический корабль до примерно 12% скорости света (0,12 c ), прежде чем будет выключена на 46-летний период круиза. Из-за экстремального диапазона требуемых температур работы, от почти абсолютного нуля до 1600 К, колокола двигателей и опорная конструкция будут изготовлены из молибдена, легированного титаном , цирконием и углеродом , который сохраняет прочность даже при криогенных температурах . Главным стимулом для проекта стала концепция термоядерного двигателя с инерционным удержанием , разработанная Фридвардтом Винтербергом , [1] [3], за которую он получил золотую медаль Германа Оберта. [4]
Эта скорость значительно превосходит возможности химических ракет или даже типа ядерного импульсного движения, изучаемого в ходе проекта «Орион» . По словам доктора Тони Мартина , двигатель с управляемым термоядерным синтезом и ядерно-электрические системы имеют очень низкую тягу , оборудование для преобразования ядерной энергии в электрическую имеет большую массу, что приводит к небольшому ускорению , которое потребовало бы столетия для достижения желаемой скорости; термодинамические ядерные двигатели типа NERVA требуют большого количества топлива, фотонные ракеты должны вырабатывать мощность со скоростью 3 × 109 Вт на кг массы транспортного средства и требуют зеркал с поглощающей способностью менее 1 части в 10 6 , проблемы межзвездного ПВРД - это разреженная межзвездная среда с плотностью около 1 атома/см 3 , воронка большого диаметра и высокая мощность, необходимая для ее электрического поля. Таким образом, единственным подходящим методом движения для проекта был термоядерный импульсный двигатель . [5] [6] [7]
Daedalus будет приводиться в движение термоядерной ракетой , использующей гранулы смеси дейтерия и гелия-3 , которые будут воспламеняться в реакционной камере путем инерционного удержания с помощью электронных пучков . Система электронного пучка будет питаться набором индукционных катушек, улавливающих энергию из плазменного выхлопного потока. 250 гранул будут детонировать в секунду, а полученная плазма будет направляться магнитным соплом . Расчетная доля выгорания для термоядерного топлива составит 0,175 и 0,133, что обеспечит скорость выхлопа 10 600 км/с и 9 210 км/с соответственно. Из-за дефицита гелия-3 на Земле, его должны были добывать из атмосферы Юпитера большими роботизированными заводами, поддерживаемыми горячими воздушными шарами , в течение 20 лет или из менее удаленного источника, такого как Луна . [8]
Вторая ступень будет иметь два 5-метровых оптических телескопа и два 20-метровых радиотелескопа . Примерно через 25 лет после запуска эти телескопы начнут исследовать область вокруг звезды Барнарда, чтобы узнать больше о любых сопутствующих планетах. Эта информация будет отправлена обратно на Землю, используя 40-метровый диаметр двигателя второй ступени в качестве антенны связи, и будут выбраны интересующие цели. Поскольку космический корабль не будет замедляться, по достижении звезды Барнарда, Дедал будет нести 18 автономных субзондов, которые будут запущены между 7,2 и 1,8 годами до того, как основной корабль войдет в целевую систему. Эти субзонды будут приводиться в движение ядерными ионными двигателями и будут нести камеры, спектрометры и другое сенсорное оборудование. Субозонды будут пролетать мимо своих целей, все еще двигаясь со скоростью 12% от скорости света, и передавать свои выводы обратно на вторую ступень Дедала, материнский корабль, для ретрансляции обратно на Землю.
Грузовой отсек корабля, содержащий его субзонды, телескопы и другое оборудование, будет защищен от межзвездной среды во время транзита бериллиевым диском толщиной до 7 мм и весом до 50 тонн. Этот эрозионный щит будет изготовлен из бериллия из-за его легкости и высокой скрытой теплоты испарения. Более крупные препятствия, которые могут встретиться при прохождении через целевую систему, будут рассеиваться искусственно созданным облаком частиц, выбрасываемым вспомогательными аппаратами, называемыми пылевыми жучками, примерно в 200 км впереди аппарата. Космический аппарат будет нести ряд роботов- надзирателей, способных автономно устранять повреждения или неисправности.
Общая длина: 190 метров.
Масса полезной нагрузки: 450 тонн
Количественный инженерный анализ самовоспроизводящейся вариации проекта «Дедал» был опубликован в 1980 году Робертом Фрейтасом . [9] Невоспроизводящаяся конструкция была модифицирована, чтобы включить все подсистемы, необходимые для самовоспроизводства. Используйте зонд для доставки семенной фабрики массой около 443 метрических тонн на удаленное место. Заставьте семенную фабрику реплицировать множество своих копий на месте, чтобы увеличить ее общую производственную мощность, а затем используйте полученный автоматизированный промышленный комплекс для строительства зондов с семенной фабрикой на борту в течение 1000 лет. Каждый REPRO будет весить более 10 миллионов тонн из-за дополнительного топлива, необходимого для замедления с 12% скорости света .
Другая возможность — оснастить «Дедал» магнитным парусом , похожим на магнитный ковш на прямоточном воздушном двигателе Бассарда , чтобы использовать гелиосферу звезды назначения в качестве тормоза, что сделает ненужным перевозку топлива для торможения и позволит провести гораздо более глубокое изучение выбранной звездной системы.
