Ионная ракета
Горячий газ, получаемый при сгорании воспламеняющегося топлива, как это происходит в обычных ракетах, — не единственный способ создать тягу для старта космического корабля. Другой способ обеспечить межпланетное или межзвездное движение заключается в использовании мощных линейных ускорителей элементарных частиц. Частицы атома разгоняются до высочайших скоростей и «выстреливаются» позади космического корабля, придавая тому импульс, направленный вперед, в соответствии с принципом действия и противодействия.
Как это работает
Источник испускает ионизированный газ (водород или гелий, например) в большом количестве. Положительно заряженные ионы простого водорода4 состоят из отдельных протонов. Положительно заряженные ионы гелия обычно состоят из двух протонов и двух нейтронов. Любое атомное ядро фактически является положительно заряженный ионом, который можно разогнать отрицательно заряженными катодами, сквозь которые оно проходит. Электрическое напряжение на катодах очень высоко, за счет чего создаются мощные электрические поля. На каждый последующий катод подается более высокий отрицательный заряд.
Ионы по мере прохождения через катоды набирают скорость и инерцию. К моменту прохождения последнего катода они имеют такую высокую скорость и направленное назад количество движения (произведение массы на скорость), что результирующая сила способна толкать космический корабль вперед. Эта сила невелика, но постоянна. За долгое время в близкой к вакууму глубине космоса звездолет такого типа теоретически может набрать скорость, значительно превышающую ту, что доступна обычным ракетным космическим кораблям.