Компания Pulsar Fusion достигла важного рубежа в разработке космической двигательной установки, которая способна вдвое сократить время полета к Марсу. В ходе публичных испытаний, состоявшихся 23 марта на конференции MARS (Machine learning, Automation, Robotics, and Space), проводимой компанией Amazon, был успешно получен «первый плазменный разряд» в испытательной системе выхлопа аппарата Sunbird.
Это событие знаменует собой значительный шаг на пути к созданию космического корабля с прямым термоядерным двигателем, который сможет развивать скорость, намного превосходящую возможности современных химических ракет. Главным достижением демонстрации стал успешный контроль над плазмой, что будет иметь решающее значение для безопасной эксплуатации такого двигателя в космосе.
В то время как химические ракеты сжигают топливо при экстремально высоких температурах от 2480 до 3980 градусов Цельсия, что достаточно для доставки стартовой массы космического корабля «Аполлон-11» массой свыше 45 тонн от Земли до Луны, для более далеких целей, таких как Марс, инженеры стремятся использовать более мощные и эффективные виды движения. Традиционные миссии NASA занимают почти год, чтобы достичь Красной планеты. В отличие от них, плазма горит намного горячее: эксперименты по термоядерному синтезу на Земле достигали температур в сотни миллионов градусов Цельсия. Огромная энергия этого процесса позволяет увеличить скорость прямого термоядерного двигателя далеко за пределы возможностей химических ракет. По словам генерального директора и основателя Pulsar Fusion Ричарда Динана, такие скорости потенциально могут сократить время в пути к Марсу вдвое.
Выхлопная система плазменного двигателя направляет и ускоряет заряженные частицы с помощью электрических и магнитных полей, и именно удержание плазмы, позволяющее эффективно использовать ее для дальней космической тяги, стало главным достижением последней демонстрации компании. Динан сообщил, что базовым подходом является топливный цикл на основе дейтерия и гелия-3. Хотя гелий-3 в настоящее время не является распространенным и потребует производства или альтернативных источников, такая замена дает убедительное преимущество — значительно более высокую эффективность и возможность заменить огромные объемы химического топлива.
Динан назвал это событие первым реальным шагом в практических испытаниях оборудования для ядерного ракетного двигателя. Он отметил, что программа Sunbird продемонстрировала этот рубеж в прямом эфире в Калифорнии, и для компании было исключительной возможностью и подлинной привилегией представить первый испытательный запуск на конференции, где собрались ведущие мировые специалисты по машинному обучению и робототехнике, предприниматели, нобелевские лауреаты и астронавты.
NASA переходит к большей опоре на коммерческую космическую экономику, которая, по прогнозам, значительно вырастет в ближайшее десятилетие. Основные секторы, ожидаемые к росту, включают добычу полезных ископаемых на астероидах, планетарную оборону и глубокую космическую торговлю. Динан подчеркнул, что Sunbird разрабатывается как платформа для движения внутри космоса, а не как традиционная ракета-носитель. Компания активно взаимодействует с признанными поставщиками пусковых услуг для интеграции в существующие архитектуры запуска. Хотя обсуждения с потенциальными заказчиками ведутся, они пока конфиденциальны. В целом интерес сосредоточен вокруг высокоэффективных космических двигателей для глубокой космической логистики и быстрых межпланетных миссий.
В настоящее время Pulsar Fusion продолжает разработку межорбитального аппарата Sunbird и его прямого термоядерного двигателя. Первым шагом станет анализ выхлопной системы для регистрации данных о тяге и скорости, что создаст техническую основу. Для управления магнитами, направляющими выхлопной факел, компания разрабатывает передовые инструменты машинного обучения, способные регулировать их тысячу раз в секунду. Это должно сократить разрыв между сложностью контроля плазмы и необходимостью безопасных и эффективных космических миссий.
Кроме того, совместно с Британским управлением по атомной энергии изучается основная причина долговременного повреждения стенок реактора и магнитов — нейтронное излучение. Для этих экспериментов в качестве топлива был выбран криптон, что предоставит важные данные для оценки возможной продолжительности будущих миссий. В планах компании — модернизация магнитной системы с использованием редкоземельных высокотемпературных сверхпроводящих магнитов, что позволит создавать более сильные магнитные поля и исследовать условия с более высокой плотностью и давлением плазмы.
Конечная цель программы — начать экспериментальную работу с безнейтронными термоядерными топливными циклами в рамках дальнейшего развития двигательной системы Sunbird.