Простейший способ передвижения в космосе - использовать ракетный движитель. При этом движение корабля описывается формулой Циолковского:
где:
v - скорость до которой разгонится корабль
w - cкорость истечения топлива
m - масса топлива
M - масса корабля без топлива
Скорость истечения топлива можно узнать из энергетических характеристик топлива. Для этого введем такое понятие, как энергоемкость топлива. Энергоемкость L - это соотношение энергии Е, которую можно извлечь из топлива, к массе топлива m:
L=E/m
где:
L - энергоемкость топлива
m - масса топлива
Е - количество освобожденной энергии
Тогда:
где:
v - максимальная скорость корабля
L - энергоемкость топлива
m - масса топлива
М - масса корабля
Зная различные по энергоемкости виды топлива, доступные современной цивилизации и требуемую для межзвездных путешествий скорость, можно рассчитать необходимое соотношение масс топлива и корабля, то есть сколько кг топлива требуется на каждый килограмм полезного веса:
| топливо/скорость | 0,3 с | 0,6 с | 1 с | 2 с | 3 с |
|---|---|---|---|---|---|
| аннигиляция | 0,35 | 0,82 | 1,72 | 6,39 | 19,09 |
| термоядерное (водород) | 36,92 | 1437,04 | 1,83Е+5 | 3,36E+10 | 6,15E+15 |
| термоядерное (дейтерий+тритий) | 145,77 | 21539,63 | 1,67E+7 | 2,78E+14 | 4,64E+21 |
| ядерное (уран 235) | 23278,88 | 5,42E+8 | 3,60E+14 | 1,30E+29 | 4,68E+43 |
| жидкое (бензин+кислород) | 1,03E+12054 | 1,06E+24108 | 1,10E+40180 | 1,20E+80360 | 1,32E+120540 |
Как видите даже на термоядерном топливе будет затруднительно преодолеть световой барьер (в таблице скорость указана в единицах скорости света). Конечно существует еще теория Эйнштейна.
|
ВПЕРЕД |