«Всё, что мы знаем о космических полётах, изменится в течение десятилетия»: термоядерный синтез приведёт нас к звёздам

Дата публикации: 27-09-2026 09:41:51

Несколько компаний добились значительного прогресса в разработке термоядерных двигателей. Стоит ли человечество на пороге революции в космических полётах?Термоядерные двигатели давно стали неотъемлемой частью научной фантастики. Неужели теперь они наконец становятся реальностью?Космические полёты на энергии термоядерного синтеза давно сулят возможность стремительных путешествий по Солнечной системе: до Марса за недели, до Сатурна за месяцы, до Плутона за годы.Десятилетиями эти возможности оставались чисто теоретическими, словно их взяли со страниц фантастического романа. Но теперь несколько компаний работают над созданием практически применимых термоядерных ракетных двигателей и уже достигли важных рубежей.Британский стартап Pulsar Fusion надеется провести демонстрационный полёт в космос в 2027 году, а Принстонский университет и американская компания Helicity Space продолжают работу над собственными термоядерными двигателями.Ричард Динан, генеральный директор Pulsar Fusion, демонстрирует аппарат Sunbird на предприятии компании в Блетчли, Англия.Если хотя бы одна из этих разработок окажется успешной, перед роботизированными и пилотируемыми миссиями по всей Солнечной системе могут открыться совершенно новые возможности, и человечество действительно превратится в космический вид.«Если мы продолжим двигаться по нынешней траектории, всё, что мы знаем о космических полётах, изменится в течение десятилетия», — сказал Live Science Стефан Линтнер, генеральный директор и сооснователь Helicity Space.Но не слишком ли это хорошо, чтобы быть правдой? Сможет ли мечта о термоядерном двигателе когда‑нибудь полностью воплотиться в жизнь или так и останется фантазией на бумаге? После десятилетий мечтаний мы, возможно, наконец приближаемся к ответу.Энергия термоядерного синтезаЯдерный синтез — это процесс, при котором два атома объединяются, или сливаются, образуя более тяжёлый атом и выделяя избыточную энергию в виде света и тепла. Самый известный пример такого процесса происходит внутри Солнца при температурах до 15 миллионов градусов Цельсия, где атомы водорода сливаются, образуя гелий.Если бы этот процесс удалось воспроизвести на Земле, мы получили бы огромное количество энергии. «Святой Грааль наших поисков — это бесплатная энергия для всех», — сказал Линтнер. Целые города и страны могли бы преобразиться, ознаменовав начало новой эпохи чистой и практически неисчерпаемой энергетики.Было проведено множество экспериментов и испытаний, а крупные термоядерные установки, такие как Международный экспериментальный термоядерный реактор ITER во Франции, находятся в стадии строительства. Однако коммерчески жизнеспособные термоядерные реакторы пока так и не созданы. Одна из главных проблем — удерживать турбулентную сверхгорячую плазму, необходимую для синтеза, и поддерживать нужную температуру. Текущий рекорд удержания составляет 22 минуты.Но если взять ту же концепцию и перенести её в космос, внезапно возникает способ приводить в движение космический аппарат. Более того, проблемы с длительным удержанием плазмы становятся менее острыми. Вместо этого плазму можно выбрасывать из аппарата наружу, создавая постоянную тягу, которая позволит разгонять корабль до огромных скоростей в безвоздушном пространстве.«В некоторых отношениях термоядерная тяга сложнее производства энергии на Земле, а в некоторых — проще», — сказала Live Science Бхувана Шринивасан, профессор аэронавтики и астронавтики Вашингтонского университета.Такой корабль можно было бы разогнать до сотен или даже тысяч километров в секунду — во много раз быстрее любого аппарата в истории. В самом оптимистичном сценарии он смог бы достигать заметной доли скорости света, сделав возможными межзвёздные полёты.Разумеется, трудностей огромное количество. Космический термоядерный реактор должен быть достаточно компактным, чтобы поместиться на аппарате, который ещё нужно вывести ракетой. Это непросто, учитывая, что установки вроде ITER имеют размеры с дом. Кроме того, требуется способ создавать колоссальные температуры, необходимые для термоядерной реакции, источник топлива и рабочего тела, а также мощные магниты, не позволяющие плазме прожечь стенки двигателя.Чтобы получить сколько‑нибудь значимую тягу, каждую секунду должны происходить ошеломляющие количества термоядерных реакций. Квинтиллион реакций даст примерно 10 ньютонов тяги — примерно столько же весит литровая бутылка воды у вас в руке. Но если обычные химические двигатели работают считанные минуты, то термоядерный двигатель сможет создавать эту тягу месяцами, что в конечном итоге позволит достичь огромных скоростей.На первый взгляд всё это звучит почти невозможным. Однако некоторые недавние испытания показали, что такая технология вполне может быть осуществима.Первая плазмаВ марте Pulsar Fusion впервые продемонстрировала получение «первой плазмы» внутри термоядерного двигателя. Во время испытания на предприятии компании в Блетчли один из двигателей Sunbird на короткое время превратил газообразный криптон в плазму, продемонстрировав, как компания может удерживать плазму внутри выхлопной системы.Испытание показало, что «плазма действительно остаётся в той части системы, где мы хотим её удерживать», будучи заключённой в электромагнитном поле, рассказал Live Science основатель и генеральный директор компании Ричард Динан. «Теперь самое сложное — научиться нагревать плазму до температур, близких к необходимым для синтеза».Демонстрационная модель двигателя Pulsar Sunbird, который в марте ненадолго превратил газообразный криптон в плазму.Динан основал Pulsar Fusion в 2011 году с целью создать термоядерную двигательную установку. Компания планирует осуществлять синтез гелия-3 и дейтерия — более лёгкой формы гелия и более тяжёлой формы водорода — и использовать выделяемую энергию для нагрева гелия-4, который затем будет выбрасываться в качестве рабочего тела, создавая тягу. Количество тяги будет зависеть от того, «насколько хорошо вы умеете направлять эти частицы назад, из кормовой части аппарата», сказал Динан. «А сейчас никто не знает, насколько эффективной может быть эта система».По словам Динана, для поддержания термоядерной реакции во время полёта к Марсу потребуется всего несколько сотен граммов дейтерия и гелия-3, однако для создания тяги, необходимой для достижения желаемых скоростей, ракете понадобится от 10 до 20 метрических тонн дейтерия в качестве рабочего тела.Если всё заработает, планы у компании весьма амбициозные. Pulsar Fusion представляет себе целые флотилии аппаратов Sunbird, курсирующих по Солнечной системе и перевозящих людей и грузы со скоростью до 529 000 км/ч — примерно в десять раз быстрее, чем сейчас движется аппарат Voyager 1 за пределами Солнечной системы.На таких скоростях, которые, разумеется, достигаются не мгновенно, поскольку разгон и торможение занимают месяцы, время полёта к Марсу можно будет сократить вдвое по сравнению с девятью месяцами, необходимыми при использовании обычной химической тяги. Поскольку термоядерный двигатель эффективнее и требует меньше топлива, освободится масса для оборудования. Станут возможны и более быстрые миссии к гораздо более далёким объектам, например к спутнику Сатурна Титану или богатому металлами астероиду Психея.«Думаю, мы увидим термоядерную тягу довольно скоро, — сказал Динан. — Спрос на неё определённо существует».Миллиард градусовМетод Pulsar Fusion называется двухрежимным прямым термоядерным двигателем: образующаяся при реакции плазма непосредственно используется для создания тяги. Над похожей концепцией, Direct Fusion Drive, работает профессор физики Принстонского университета Сэмюэл Коэн в рамках проекта Starfire.Коэн и его команда исследуют эту идею уже более 20 лет. Они хотят проводить синтез дейтерия и гелия-3, который редко встречается на Земле, но в изобилии присутствует на Луне. Команда построила в Принстоне прототип термоядерного двигателя, в котором температура плазмы достигает 10 миллионов градусов Цельсия.«Это начало, но нам нужно добраться до миллиарда градусов» Цельсия, чтобы происходил синтез дейтерия и гелия-3, сказал Коэн Live Science. Есть несколько многообещающих способов достичь таких температур, в том числе сжатие плазмы или её нагрев радиочастотными либо нейтронными пучками.Используя нынешнюю плазму, команда, по словам Коэна, уже продемонстрировала небольшую тягу — несколько миллиграммов, или несколько стотысячных долей ньютона. Теперь исследователи надеются получить дополнительное финансирование, чтобы продолжить работу. «Нам нужно несколько миллионов долларов, чтобы запустить всё по‑настоящему», — сказал Коэн.При достаточной поддержке, считает он, рабочая термоядерная двигательная установка может появиться через 10–20 лет. Тем временем Pulsar Fusion, получившая поддержку Европейского космического агентства и Управления по атомной энергии Великобритании, надеется провести орбитальную демонстрацию своих двигателей уже в 2027 году.Helicity Space планирует запустить свою термоядерную двигательную установку в 2030-х годах. Компания, привлёкшая в 2023 году 5 миллионов долларов, разрабатывает Helicity Drive, использующий не непрерывную термоядерную реакцию, а импульсы плазмы.Иллюстрация космического аппарата Helicity Drive.«Если вы получаете одну реакцию каждые несколько секунд, на Земле это потрясающий научный эксперимент, но практически ничего с этим сделать нельзя, — сказал Линтнер. — В космосе же у вас получается самый совершенный электрический двигатель из когда‑либо созданных. Это полностью меняет правила игры».По словам Линтнера, компания намерена «очень, очень скоро» достичь температур, необходимых для синтеза, а затем «в течение трёх лет запустить первый прототип». К 2030-м годам он надеется добиться в двигателях положительного энергетического баланса, то есть получать больше энергии, чем затрачивается, и создать настоящий термоядерный двигатель, пригодный для использования в космосе.К межзвёздным путешествиямОднако не все убеждены, что термоядерные двигатели действительно начнут возить нас по Солнечной системе. Джон Слау, работающий над...

Схожие новости

#	Наименование новости	Тональность	Информативность	Дата публикации
1	# Концепт: фотонная мемристорная квантовая капсула гибернации, созданная методами 3D-печати ...	0	5.94	26-09-2026
2	Фундамент для будущих внеземных колоний человечества закладывается уже сегодня. Китайские ...	0	8.52	27-09-2026
3	Фотонная мемристорная квантовая капсула гибернации** — это герметичная камера для ...	0	8.24	26-09-2026
4	Укрощение взрыва Обычные реактивные двигатели просто сжигают топливо, но будущее ...	0	7.32	26-09-2026
5	Знакомьтесь: Callisto (полное название — Cooperative Action Leading to Launcher ...	0	10.86	27-09-2026
6	Google отправляет ИИ-спутник в космос 1 октября: TPU-чипы работают 15 ...	0	15.14	27-09-2026
7	Google отправит в космос спутник с ИИ-процессорами. Первый орбитальный тест ...	0	9.03	27-09-2026
8	Китай делает то, что должен был делать Советский Союз. Но ...	0	13.92	27-09-2026
9	ПУТЕШЕСТВИЕ СО СКОРОСТЬЮ СВЕТА🚀Представьте, что вы покидаете Землю на корабле, ...	0	5.12	27-09-2026

Классификация: Космос. Схожих патентов: 0. Схожих новостей: 9. Тональность: 0. Информативность: 6.72. Источник: vk.com.