- •Физическая механика межзвездного полета Казань
- •Издание осуществлено по решению Экспертного совета ан рт при финансовой поддержке фонда ниокр рт (грант № 05-5.2-212/2003 (ф))
- • У.Н.Закиров, 2003
- •Предисловие
- •Посвящаю
- •Введение
- •1.3. Внесолнечные системы с экзопланетами
- •Класс звезды ее планеты
- •Глава 1. Астрономические целевые объекты
- •1.1. Зона Оорта
- •1.2. Координаты –Центавра
- •1.4. Состав вновь открытых внесолнечных систем
- •Глава 2. Дифференциальные уравнения релятивистской баллистики
- •2.1. Уравнения Эйнштейна
- •2.2. Решение Шварцшильда как базовая метрика
- •2.3. Уравнения релятивистской баллистики
- •2.4. Кинематика движения с постоянным реактивным ускорением
- •2.5. Кинематика движения с постоянной реактивной тягой
- •2.6. Кинематика движения с постоянной мощностью
- •Глава 3. Расчеты траекторий к целевым объектам
- •3.1. Комбинированный метод разгона (торможения) ракеты
- •3.2. Полет к экзопланетам
- •3.3. Полеты к ближайшим звездам
- •Глава 4. Равновесное движение ракеты при компенсировании внешнего сопротивления реактивной тягой
- •4.1. Основное дифференциальное уравнение с эффективной массой
- •4.2. Кинематика движения
- •Глава 5. Движение ракеты в сильном гравитационном поле
- •5.1. Особенности движения в поле Шварцшильда
- •5.2. Переходные режимы от сильного поля к слабому
- •5.3. Особенности оптимального выведения ракеты в поле Шварцшильда
- •5.4. Вопросы устойчивости ракеты (зонда) вблизи “черной дыры”
- •Глава 6. Оптимальный подбор ступеней
- •6.1. Номограмма подбора ступеней
- •6.2. Оптимальный подбор ступеней
- •Глава 7. Энергетические оценки межзвездных полетов
- •7.1. Сравнение эффективности различных видов топлива и соответствующих им траекторий
- •Глава 8. Межзвездная космонавтика как альтернатива исследования строения вселенной учеными на земле
- •Заключение
- •Основные обозначения
- •Литература
- •420044, Г. Казань, ул. Волгоградская, 49
- •420005, Г. Казань, ул. Б.Красная, 34/16
Предисловие
История отечественной и зарубежной космонавтики говорит о том, что основные требования к проектированию носителя и космического аппарата в первую очередь выдвигает баллистика – наука о космических траекториях. Она же выдвигает требования и к работе двигательных установок, и к аппаратуре управления и навигации, а значит, и к новым технологиям. Поэтому предлагаемая автором тема, новая по мировым стандартам, а именно физическая механика межзвездного полета, достойна, мне кажется, серьезного внимания. Ее новизна заключается в том, что мы переходим от скоростей в десятки километров в секунду к величинам сотен и тысяч километров в секунду и это приводит к качественно новым поправкам к обычной баллистике. В физических экспериментах такие скорости уже получены и могут учитываться при разработке новых технологий в машиностроении.
В свете последних внеатмосферных открытий (в частности, с помощью телескопа “Хаббл”) – новых внесолнечных систем с планетами типа Юпитера, движущихся по орбитам с большими эксцентриситетами [1, 2], предсказанных теорией Эйнштейна “черных дыр”, возникающих в результате коллапса звезд определенной массы, двойных систем, состоящих из черной дыры и звезды, масса которой “перекачивается” дырой (аккреция массы), гравитационных волн, возбуждаемых этой системой – ставятся задачи для межзвездных траекторий. Передача новой информации о Вселенной, которая осуществляется в течение десятков лет космическими аппаратами “Пионер” и “Вояджер”, вышедшими далеко за пределы Солнечной системы, вдохновляет планирование межзвездных полетов на базе возможных нехимических энергетических устройств.
В то же время предлагать конкретные проекты межзвездного корабля мы считаем нецелесообразным и несвоевременным. В создании любого космического сооружения принимают участие тысячи специалистов, и успех дела складывается из личного вклада каждого из участников проекта. Приведу пример неудачного проекта Британского межпланетного общества – это проект “Дедал” для полета к ближайшим звездам на базе управляемого термоядерного синтеза (УТС). Прошло уже более 40 лет, а УТС не удалось пока реализовать. Как пишет один из соавторов УТС О.Н.Крохин (ФИАН) [3], в настоящее время оказалось невозможным ввести лазерное излучение в плазму большой плотности, а кпд абляции при сжатии мишени не превзошло 10%! Надежда – на новые типы лазеров и непрямую бомбардировку мишени…
В данной работе использованы труды У.Н.Закирова [4-9], опубликованные за последние 30 лет, по проблемам, так или иначе связанным с названной темой. Интерес к работам автора проявили выдающийся астроном В.А.Амбарцумян, видный радиофизик, член-корреспондент АН СССР В.С.Троицкий, физик Б.К.Федюшин, астроном, член-корреспондент РАН М.Я.Маров, с которым автор опубликовал проект межзвездного зонда (в плане научных задач) [6], астрофизик, академик РАН Н.С.Кардашев, академик РАН Л.И.Седов.
Научную основу релятивистской баллистики автор обосновал в двух монографиях: «Механика релятивистских космических полетов» (Москва, 1984), «Релятивистская динамика сосредоточенной переменной массы покоя» (Казань, 2000).
С указанными трудами автора я знаком и желаю ему, участнику работ в области отечественной космонавтики, успеха в космической науке будущего!
Летчик-космонавт, дважды Герой Советского Союза, доктор технических наук П.Р.Попович
