Каковы источники энергии для космической транзитной среды обитания (пилотируемой) с точки зрения как двигательной установки (после прохождения низкой околоземной орбиты), так и необходимых электрических средств) во время 6-8-месячного полета на Марс?
Ваши варианты в значительной степени химические, солнечные и ядерные. Солнечная энергия не так плоха на Марсе, как дальше, потому что на Марсе она лишь наполовину меньше, чем на Земле. Тем не менее, у вас есть проблема с необходимостью направить большую плоскую конструкцию на солнце, тягу во втором направлении и тарелку связи в третьем направлении. Не очень элегантно. Химикат можно использовать только в течение 6-8 месяцев, но это будет слишком много - порядка нескольких сотен тонн. У вас все еще есть проблема, что делать, когда вы приземлитесь.
Ядерная энергия — это будущее космических путешествий, поскольку ее плотность энергии более чем в миллион раз выше, чем у химической. Для этого может хватить стального бака размером с кухонный мусорный бак. Единственная проблема в том, что антиядерные настроения могут задержать ваш отъезд до 9999 года.
Если вы переходите на атомную энергетику, у вас есть варианты ядерно-термическая и ядерно-электрическая. Для ядерных тепловых двигателей двигатель был полностью разработан к 1971 году (NERVA), но больше не существует. Бортовая электроэнергия будет генерироваться «бимодальным» подходом, при котором часть ядерного тепла также приводит в действие генератор. Его преимущество заключается в том, что он может «заправляться» любой жидкостью (газом или жидкостью), доступной в космосе или переносимой из места назначения (вода, водород, метан, CO2 и т. д.). Однако вам придется построить дорогостоящие очистные сооружения, чтобы протестировать его во время (пере)разработки.
Ядерная электроэнергетика проще в том смысле, что вам просто нужно использовать небольшой ядерный реактор, аналогичный многим уже испытанным в национальных лабораториях и университетах. Электрические подруливающие устройства по крайней мере полудюжины архитектур были испытаны на весь срок службы и признаны пригодными для использования. Общий вес реактора намного больше для выходной энергии по сравнению с ядерным тепловым, но скорости истечения электрических двигателей намного выше, что компенсирует это. Также больше шансов, что президент или спецоператор быстро протолкнут его и тайно запустят, прежде чем лоббисты успеют скулить по этому поводу.