В США разрабатывают космический аппарат с термоядерной установкой

17 июня 2019

Сайт space.com опубликовал статью, посвяшённую разработке термоядерного двигателя для космических полётов.

Термоядерный двигатель (Direct Fusion Drive, DFD) разрабатывается в Принстоне (США), в компании "Princeton Satellite Systems". Разработчики утверждают, что если всё пойдёт по графику, то первый полёт с таким двигателем может состояться уже в 2028 году.

Двигатель DFD, по размерам похожий на микроавтобус, будет в состоянии доставить 10-тонную автоматическую межпланетную станцию к Сатурну за два года, а к Плутону - за пять лет.

У разрабатываемой технологии могут найтись и другие применения в космосе. В частности, в компании считают, что DFD может быть полезен для планируемой окололунной станции, а также для будущих баз на Луне и Марсе.

Технология DFD базируется на концепции "Princeton Field-Reversed Configuration" (PFRC), предложенной в начале нулевых годов в Принстонской лаборатории физики плазмы. В ней используется идея обращённой магнитной конфигурации, когда термоядерная плазма высокого давления удерживается с помощью магнитной ловушки.

В реакторе DFD подожжённая низкочастотным радиоизлучением плазма, состоящая из гелия-3 и дейтерия, будет удерживаться магнитными ловушками. За счёт выделяющейся в реакции синтеза энергии будет разогреваться холодное ракетное топливо, с помощью которого, в свою очередь, и будет создаваться тяга.

Тепловая мощность DFD достаточно велика. Ожидается, что она будет в диапазоне от 1 до 10 МВт(т). Возможны варианты, при которых тепловая энергия реактора будет преобразовываться в электрическую в цикле Брайтона - иными словами, реактор может использоваться не только как часть двигателя, но и как небольшая электростанция.

Работы по созданию DFD финансируются за счёт грантов от американских ведомств. В 2016-2019 годах гранты предоставляло НАСА, в следующем году финансы пойдут по линии министерства энергетики через программу ARPA-E.

Частично предлагаемая концепция была продемонстрирована в ходе экспериментов в Принстонской лаборатории физики плазмы - PFRC-1 (2008-2011 годы) и PFRC-2 (проходит сейчас).

Добиться синтеза разработчики DFD планируют в ходе эксперимента PFRC-4 в середине 20-ых годов, после чего сразу приступят к созданию лётного прототипа.