Компания Pulsar Fusion совершила значительный прогресс в создании космической двигательной установки, потенциально сокращающей время полета к Марсу вдвое. 23 марта на конференции MARS (Machine learning, Automation, Robotics, and Space), организованной компанией Amazon, были проведены публичные испытания, в ходе которых в испытательной системе выхлопа аппарата Sunbird был успешно получен «первый плазменный разряд». Этот результат является важным этапом в разработке космического корабля с прямым термоядерным двигателем, способным достигать скорости, значительно превышающую возможности современных химических ракет. Ключевым достижением демонстрации стал успешный контроль над плазмой, что необходимо для безопасной работы подобного двигателя в условиях космоса.
Химические ракетные двигатели работают при экстремальных температурах от 2480 до 3980 градусов Цельсия, что необходимо для вывода на орбиту космического корабля «Аполлон-11» массой более 45 тонн. Для полетов к более отдаленным планетам, например, к Марсу, инженеры ищут более мощные и эффективные методы передвижения. Миссии, осуществляемые NASA, занимают почти год, чтобы добраться до Красной планеты. Однако плазма горит значительно горячее: эксперименты по управляемому термоядерному синтезу на Земле демонстрируют температуры, достигающие сотен миллионов градусов Цельсия. Эта колоссальная энергия позволяет существенно повысить скорость прямого термоядерного двигателя по сравнению с химическими ракетами. По оценкам генерального директора и основателя Pulsar Fusion Ричарда Динана, это может сократить время полета к Марсу вдвое.
Плазменный двигатель использует электрические и магнитные поля для направления и ускорения заряженных частиц в своей выхлопной системе. Главным достижением последней демонстрации компании стало удержание плазмы, что позволяет эффективно использовать ее для создания тяги в космических аппаратах. По словам Динана, в качестве топлива используется цикл на основе дейтерия и гелия-3. Несмотря на то, что гелий-3 пока не доступен в больших количествах и потребует производства или поиска альтернативных источников, его использование дает значительное преимущество – повышение эффективности и сокращение потребности в больших объемах химического топлива.
Динан охарактеризовал это событие как первый ощутимый прогресс в практической отработке оборудования для ядерного ракетного двигателя. По его словам, программа Sunbird представила этот важный этап в ходе трансляции из Калифорнии, что стало уникальной возможностью и большой честью для компании – продемонстрировать первый пуск на конференции, собравшей ведущих мировых экспертов в области машинного обучения и робототехники, предпринимателей, лауреатов Нобелевской премии и космонавтов.
Даже NASA всё больше внимания уделяет развитию коммерческой космической экономики, которая, по прогнозам, получит значительный рост в ближайшие годы. Наиболее перспективными секторами считаются добыча ресурсов на астероидах, защита планет и торговля в дальнем космосе. Динан отметил, что Sunbird создаётся как средство передвижения в космосе, а не как обычная ракета-носитель. Компания сотрудничает с известными поставщиками услуг по запуску для интеграции в существующие системы запуска. Обсуждения с потенциальными клиентами пока находятся в стадии конфиденциальности. В целом, интерес проявляется к высокоэффективным космическим двигателям для логистики в дальнем космосе и быстрым межпланетным перелётам.
Pulsar Fusion в настоящее время продолжает работу над межорбитальным аппаратом Sunbird и его двигателем прямого термоядерного синтеза. Начальным этапом станет изучение выхлопной системы с целью регистрации данных о тяге и скорости, что обеспечит техническую базу. Для управления магнитами, которые направляют поток выхлопа, компания создает инновационные инструменты машинного обучения, способные выполнять регулировку до тысячи раз в секунду. Это позволит уменьшить разрыв между сложностью управления плазмой и требованиями, предъявляемыми к безопасным и результативным космическим полетам.
Вместе с Британским управлением по атомной энергии проводится исследование основной причины длительного повреждения стенок реактора и магнитов – нейтронное излучение. В качестве топлива для этих экспериментов был выбран криптон, что позволит получить ценные сведения для оценки потенциальной продолжительности будущих миссий. Компания планирует модернизировать магнитную систему, используя редкоземельные сверхпроводящие магниты, работающие при высоких температурах, что даст возможность создавать более мощные магнитные поля и изучать условия с повышенной плотностью и давлением плазмы. Завершающей целью программы является начало экспериментальных работ с термоядерными топливными циклами, не использующими нейтроны, в рамках дальнейшего развития двигательной системы Sunbird.