СПОСОБ УСКОРЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Российский патент 2005 года по МПК B64G1/00 B64G9/00 

Предлагаемое изобретение относится к области космонавтики и межзвездных полетов в целом.

Известны способы ускорения (изменения скорости и направления движения, торможения - как движения с отрицательным ускорением) космических аппаратов (автоматической или пилотируемой космической станции, корабля, зонда), включающие коррекцию траектории их перелета реактивной тягой ракетных двигателей и действием гравитационных полей Земли, Луны, Солнца и планет солнечной системы. Например: коррекция траекторий перелета серии межпланетных станций “Луна”, запускавшихся в СССР, начиная с 1959 года, см. Большая советская энциклопедия, Т.15, стр.63, М. “Советская энциклопедия”, 1974.

Если первое поколение автоматических межпланетных станций (АМС) совершало перелет с Земли к Луне без предварительного вывода на орбиту искусственного спутника земли (ИСЗ), без проведения коррекции траектории и торможения в окололунном пространстве, то при запусках АМС второго поколения использовались более совершенные методы предварительного выведения на орбиту ИСЗ, старт с этой орбиты в сторону Луны, коррекция траектории перелета в гравитационном поле Земли и Луны и активные маневры (торможение) в окололунном пространстве.

Так, например, корректировка траектории автоматической межпланетной станции “Луна-20”, запущенной 14.02.72 г. и 18.02.72 г., переведенной на круговую селеноцентрическую орбиту, см. Большая советская энциклопедия, Т.15, стр.65, М. “Советская энциклопедия”, 1974, включала в себя использование для ускорения движения станции реактивной тяги ракетных двигателей и поля тяготения, создаваемого естественным спутником Земли - Луной.

Недостатками указанных способов являются ограниченные возможности для ускорения космических аппаратов, вызванные слабостью гравитационных полей космических объектов: Земли и Луны. Это не позволяет ускорять их до релятивистской (сравнимой со скоростью света в вакууме с) скорости, наблюдать и использовать те физические явления, которые мало заметны при движении аппарата с обычными космическими скоростями, см., например, Логунов А.А. Лекции по теории относительности и гравитации: Современный анализ проблемы. - М.:Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.

Наиболее близким аналогом к изобретению (прототипом) являются описанные в книге У.Кауфмана Космические рубежи теории относительности. “МИР”. М. 1981 перемещения с ускорениями космических кораблей (аппаратов) вблизи черной дыры.

К недостаткам прототипа следует отнести условный характер описываемых перемещений. Известные из уровня техники, если понимать под этим реально созданные конструкции, а не принципиальные схемы реактивных двигателей космических кораблей (аппаратов), не позволяют выполнить описанные в нем перемещения, т.к. для этого требуется, чтобы собственные реактивные двигатели космического корабля сообщали ему ускорения, сравнимые с релятивистскими. Кроме того, способ, выбранный в качестве прототипа, не предусматривает сбор и передачу информации с ускоренных космических кораблей (аппаратов). Как уже отмечалось, описание это носит условный характер и сбор информации осуществляется там непосредственно экипажем ускоряемого космического корабля, что практически невыполнимо, т.к. он при этом подвергается неоправданному риску и гибели в поле тяготения черной дыры с утратой при этом всей собранной информации.

Целью и техническим результатом изобретения является ускорение движения космических аппаратов до скорости, сравнимой со скоростью движения света в вакууме с и получение информации о влиянии подобных ускорений на физические процессы, техническую аппаратуру и подопытных животных, на них находящихся. В связи с отсутствием такой информации разрабатываемые в настоящее время теории, см. например, Кувшинов Ю.Ю. Возможности пятимерной геометрии (Сборник статей), 2-е изд., Бийск. Издательство “Кедр”, 2001, оказываются лишенными экспериментального подтверждения, что неизбежно тормозит их дальнейшее развитие.

Сущность заявленного технического решения состоит в том, что для сообщения космическим аппаратам ускорения, сравнимого с релятивистским, в поле тяготения черной дыры последовательно направляют несколько отдельных космических аппаратов, обеспечивая между ними устойчивый обмен информацией, по крайней мере, от первого космического аппарата к последующим.

Одним из вариантов выполнения предложенного способа ускорения движения космических аппаратов может стать ускорение в области эргосферы Керровской черной дыры, как объекта, наиболее подходящего для осуществления предлагаемого способа, т.к. в указанной области наиболее вероятно сообщение космическим аппаратам значительного ускорения при большей вероятности сохранения полученной информации при выполнении следующих условий:

а) по крайней мере один из космических аппаратов (например, последний - со всеми собранными данными) уводят из поля тяготения черной дыры до достижения им релятивистских скоростей - это можно сделать с помощью ракетных двигателей космического аппарата;

б) траекторию движения космических аппаратов в поле Керровской черной дыры выбирают без пересечения горизонта событий - иначе не будет обеспечен обмен информацией, т.к. часть космических аппаратов попадет в иные вселенные и информация с них будет безвозвратно утеряна.

Предлагаемый способ не требует для своего осуществления технических разработок и решений, не известных из уровня развития космической техники, достигнутого в настоящее время. Реактивные двигатели космических аппаратов, последовательно направляемых в поле тяготения черной дыры, могут быть обыкновенными известными химическими жидкостными или твердотопливными, т.к. эффект ускорения до скорости, сравнимой со скоростью света в вакууме, достигается исключительно за счет использования поля тяготения черной дыры. А известные способы космической связи (радио, световая сигнализация) могут обеспечить устойчивый обмен информацией между ними.

Все это позволяет реализовать предлагаемое техническое решение для исследования влияния ускорения до релятивистских скоростей на физические процессы, космическую аппаратуру и подопытные живые организмы и может самым существенным образом расширить наши знания об устройстве космоса и ускорить развитие космонавтики в области межзвездных полетов в целом.

Изобретение относится к космонавтике будущего и более конкретно - к межзвездным полетам. Предлагаемый способ предусматривает использование реактивной тяги собственных ракетных двигателей космических аппаратов при их маневрировании в поле тяготения черной дыры. В качестве последней может быть выбрана керровская (вращающаяся) черная дыра и, в частности, ее эргосфера. При этом в поле тяготения черной дыры последовательно направляют несколько отдельных космических аппаратов, обеспечивая между ними устойчивый обмен информацией (например, по радио- или световому каналу). Технический результат изобретения состоит в возможности ускорения аппаратов до релятивистских скоростей и получении информации о влиянии таких скоростей и ускорений на физические процессы, аппаратуру и живые существа (при обеспечении благополучного вылета из сферы влияния черной дыры), а также в возможности верификации существующих теорий черных дыр.

Способ ускорения движения космических аппаратов с использованием реактивной тяги собственных ракетных двигателей в поле тяготения черной дыры, отличающийся тем, что в поле тяготения черной дыры последовательно направляют несколько отдельных космических аппаратов, обеспечивая между ними устойчивый обмен информацией.