АТОМНЫЙ РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ. Одним из высокоэффективных способов непосредственного превращения энергии тепла в энергию движения является раквтный (реактивный) двигатель, так как в нем полностью отсутствуют какие-либо промежуточные устройства вроде поршней, шатунов и систем передач, соединенных с воздушным винтом или ведущими колесами (в наземных локомотивах).
Сжигаемое в камере сгорания такого двигателя высококалорийное химическое топливо превращается в раскаленный до предельно высокой температуры газ. Вытекающий с огромной скоростью через сопло газ создает реактивную струго, движущую раквту в направлении, противоположном движению струи.
Скорость движения раквты при всех прочих равных условиях тем выше, чем быстрее вытекает из сопла двигателя струя раскаленного газа. Мощность такого двигателя, а следовательно, вес и грузоподъемность раквты, в свою очередь, тем выше, чем больше масса одновременно нагреваемого и вытекающего из сопла двигателя газа. Скорость же истечения струи газа зависит от температуры и давления, которые может развить сжигаемое в рабочей камере топливо.
Наконец, длительность действия двигателя при данной мощности зависит от запаса топлива, который способна нести на себе раквта без его пополнения в пути.
Короче говоря, увеличить скорость движения и мощность раквты можно, по существу, несколькими путями: поднимая температуру нагретого газа, повышая скорость его истечения из сопла, увеличивая массу нагретого вещества или осуществляя все это по возможности одновременно. В принципе этого можно достичь только в атомном двигателе. В нем для нагрева или ускорения вещества, создающего силу тяги, используют атомную энергию, получаемую в атомном реакторе.
Вряд ли есть необходимость доказывать, что атомное горючее, теплотворная способность которого в миллионы раз превышает теплотворную способность самого лучшего химического топлива, открывает наиболее широкие перспективы именно в области космических полетов. Использовать для этой цели атомную энергию можно, по крайней мере, двумя способами: либо непосредственно нагревая и пропуская через реактор рабочее тело, например мощную струю водорода, запас которого в сжатом или ожиженном виде придется орать в раквту, либо преобразуя вырабатываемое реактором тепло сначала в электрическую энергию, которую, в свою очередь, используют для ионизации газа и ускорения ионизированных тяжелых частиц (см. Ионная ракета).