В условиях, когда скорость — главное ограничение для освоения дальнего космоса, британская компания Pulsar Fusion представила один из самых амбициозных проектов последнего десятилетия: Sunbird Migratory Transfer Vehicle — автономный буксир с прямым термоядерным приводом, способный в теории доставить корабль до Марса за рекордные четыре месяца. Разработка не просто опирается на термоядерную тягу — она пересматривает саму парадигму термоядерных реакторов.

Почему Sunbird не похож на традиционные термоядерные реакторы?

Чтобы понять отличие Sunbird от классических подходов, стоит начать с основ. На Земле ведущие исследования по управляемому термоядерному синтезу сосредоточены на так называемых токамак-реакторах. В них изотопы водорода — дейтерий и тритий — нагреваются до температуры, в десятки раз превышающей температуру ядра Солнца, и удерживаются с помощью мощных магнитных полей. Это сложная и массивная система, создающая энергию в форме тепла, которое затем преобразуется в электричество.

Однако для космоса такие установки неприменимы. Они слишком тяжёлые, громоздкие и уязвимы к радиации. Pulsar Fusion пошла другим путём — они не стали пытаться повторить земной токамак на орбите. Вместо этого они воскресили и переосмыслили старую идею линейного реактора.

Что такое прямой термоядерный привод?

Direct Fusion Drive (DDFD), или прямой термоядерный привод — это реактор, в котором синтез происходит в линейной, вытянутой камере. Вместо циркуляции плазмы по кругу, как в токамаке, плазма здесь движется по прямой траектории и ускоряется импульсными магнитными полями. Эта концепция считалась бесперспективной в прошлом из-за потерь энергии на концах реактора, но для ракетного двигателя эта особенность внезапно превратилась в преимущество.

Ведь вылет плазмы из концов — это и есть та самая тяга, которая нужна для движения корабля. Таким образом, Sunbird превращает фундаментальный недостаток в ключевую функциональность.

Анейтронный синтез: безопаснее и эффективнее

Особенность Sunbird в том, что он использует не обычную дейтерий-тритиевую реакцию, а более «чистую» — дейтерий и гелий-3. Эта анейтронная реакция (D + ³He → ⁴He + p + энергия) практически не производит нейтронов, а значит, почти не создаёт радиации. Вместо нейтральных частиц реакция выбрасывает заряженные протоны, которые можно легко направлять с помощью магнитов.

Это не только делает систему безопаснее, но и открывает возможность напрямую использовать плазму для создания тяги — в отличие от традиционных ядерных установок, где энергия сначала превращается в тепло, затем в пар, затем в механическое вращение, и только потом в тягу.

Каковы параметры двигателя?

Вот где Sunbird действительно впечатляет. Он демонстрирует сочетание двух факторов, которые раньше считались несовместимыми:

• Удельный импульс до 15 000 секунд. Это в 30 раз выше, чем у химических ракет (500 секунд), и втрое выше, чем у ионных двигателей (до 5000 секунд). Это означает невероятную эффективность использования топлива.
• Потенциальная тяга до миллиона фунтов. Хотя текущие прототипы выдают около 2,2 фунта тяги — как вес книги — расчёты показывают, что система может достичь уровней, сопоставимых с тяжёлыми химическими ракетами.

Дополнительно, выбрасываемая плазма может быть направлена через магнитогидродинамическую катушку, превращаясь в электричество — до 2 мегаватт. Это более чем в 15 раз мощнее энергосистемы МКС, открывая новые горизонты для автономных межпланетных миссий и научных станций.

Как работает Sunbird на практике?

Sunbird — это не самостоятельный космический корабль, а модульный буксир, который может запускаться в космос отдельно и затем стыковаться с другими аппаратами. Он может служить "двигателем", предоставляя тягу и энергию кораблям, не оснащённым собственными мощными установками. Кроме того, такие буксиры можно группировать, создавая "конвои", способные перемещать даже тяжёлые грузы в дальний космос.

Согласно расчётам Pulsar Fusion, буксир способен сократить перелёт до Марса до трёх-четырёх месяцев, а до Плутона — до четырёх лет, что вдвое быстрее текущих миссий.

Повторное использование и масштабируемость

Sunbird проектируется как полностью многоразовая система, которая может базироваться не только на орбите Земли, но и у Луны, Марса или на промежуточных космических станциях. Это делает его ключевым элементом будущей инфраструктуры космических путешествий, по сути, космическим аналогом буксирного флота или даже электростанций в межпланетном пространстве.

Sunbird от Pulsar Fusion — это не просто новый ракетный двигатель. Это попытка объединить десятилетия лабораторных исследований в области управляемого термоядерного синтеза с инженерным прагматизмом и нуждами космонавтики. Он представляет собой логичный, хотя и дерзкий шаг вперёд — от медленных ионных двигателей и опасных ядерных делений к новой эре, где термоядерный синтез становится источником как энергии, так и тяги.