1973 m. Didžiosios Britanijos tarpplanetinė draugija - pirmoji ir seniausia organizacija, skirta tik kosmoso tyrimams, astronautikos plėtrai ir palaikymui - pradėjo ambicingą penkerių metų projektą, kad surastų ir sukurtų perspektyviausius bepiločius erdvėlaivius, skirtus tarpžvaigždinėms kelionėms. Pirmasis tarp siūlomų sprendimų buvo „Daedalus“. Šis planas atrodė dar ambicingesnis ir iškėlė pagrindinį tikslą - surasti galimybes žmonėms, keliaujantiems į įvairias žvaigždes, naudoti artimiausios ateities technologijas.
- „Salik.biz“
Termobranduolinis pagreitis
Kaip pasiekti reikiamą greitį, sukaupti pakankamai energijos ir tuo pačiu nesudeginti erdvėlaivio ir žmonių, esančių laive, ant žemės? Aišku, užduotys nėra lengvos. „Daedalus“projekto komanda sugalvojo trumpalaikio branduolinio pagreičio naudojimo sprendimą, kuris įveiktų tokius sunkumus. Siūloma sistema veikė taip: parabolinių magnetinių laukų, esančių už erdvėlaivio, viduje bus sukuriami maži termobranduoliniai sprogimai, kurių energija pagreitins erdvėlaivį, pasiekdama aukščiausią įmanomą efektyvumo lygį.
Žinoma, norint įgyvendinti tarpžvaigždines keliones, pirmiausia reikės išsiaiškinti, kaip pagreitinti erdvėlaivį daugiau kaip 10 000 kilometrų per sekundę greičiu. Bet tai tik dalis problemos. Antras klausimas - kas tokiu atveju valdys laivą? Kaip galimas sprendimas buvo svarstoma galimybė naudoti nepriklausomą autopiloto sistemą. Kaip kurą reaktoriams buvo pasiūlyta naudoti izotopą helį-3, kuris gali būti gaminamas Jupiterio atmosferoje arba tiesiai Mėnulio paviršiuje.
Galiausiai 1978 m. Galutinėje ataskaitoje garsiai buvo pasakyta, kad tarpžvaigždinė kelionė iš tikrųjų yra įmanoma, tačiau inžinieriai niekada nepradėjo dirbti su prototipu.
Nepaisant to, per anksti Daedalus projektą vadinti svajonių svajone. Daugybė ataskaitų rodo, kad šiuolaikinės kosmoso agentūros ir universitetai visame pasaulyje toliau nagrinėja branduolinės energijos kaip erdvėlaivių varomosios jėgos idėjas, išdėstytas „Daedalus“projekte daugiau nei prieš 30 metų.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Projektas „Icarus“
Didžiosios Britanijos tarpplanetinės visuomenės ir „Tau Zero“fondo nariai 2009 m. Pradėjo projektą „Icarus“, kurio tikslas yra teoriškai įvertinti erdvėlaivio su termobranduoliniu varikliu sukūrimo tarpžvaigždinėms galimybėms galimybę. Vėliau darbo rezultatai gali virsti bepilotės misijos kosmine linkme projektavimu.
Projekte dalyvavo daugiau nei 20 mokslininkų ir inžinierių. Jų užduotis buvo bandyti suprojektuoti varomąją sistemą, pagrįstą termobranduoline reakcija ir galinčią pagreitinti laivą iki 10-20% šviesos greičio. Tiesą sakant, „Icarus“buvo paremtas „Daedalus“projektu, tačiau vėliau „Icarus“turėjo tapti savarankišku projektu, tik labai nedaug pasiskolinus „Daedalus“elementų. „Icarus“buvo planuojama baigti 2014 m., Tačiau darbas vis dar tęsiasi. Šiuo metu organizatoriai ieško savanorių, kurie jį įvykdytų.
Lengva burė
Planetų draugija paskelbė projektą pavadinimu „LightSail“, norėdama ištirti galimybę sukurti erdvėlaivį, varomą visiškai saulės energija ir pagreitintą išskirtinai saulės spindulių. Po kelių nesėkmingų „LightSail 1“programos bandymų 2015 m. Vis tiek buvo galima sėkmingai atlikti bandomąjį važiavimą ir iškelti saulės burę. Naujas saulės burės variantas, „LightSail 2“, yra paleidžiamas į žemės orbitą paleisti naudojant „SpaceX Falcon Heavy“raketą 2018 m.
Saulės burės kaip varomosios sistemos panaudojimo idėja dar nėra nauja. Net atradę pirmuosius fotonus, astronomai, tokie kaip Johanesas Kepleris, jau 1600-aisiais pradėjo svajoti ir teoruoti apie galimybę rinkti saulės energiją ir ją paversti impulsu pagyvinti kitą objektą.
Šiuolaikiniai mokslininkai neprarado šio noro. Paimkite Stepheną Hawkingą ir jo projektą „Breakthrough Starshot“. Neseniai apsilankęs Norvegijoje, Hawkingas kalbėjo apie tai, kaip nedidelis kosminis zondas galėtų „keliauti žirgu ant šviesos spindulio“greičiu maždaug 160 milijonų kilometrų per valandą greičiu. Be abejo, kaip ir kiekvienas ambicingas projektas, „Breakthrough Starshot“pirmiausia turės įveikti tokias pat ambicingas problemas, kad kas nors pavyktų.
„Bassard“tarpžvaigždinis variklis su varikliu
1960 m. Amerikiečių fizikas Robertas Bassardas pristatė tarpžvaigždinio erdvėlaivio, galinčio keliauti neįtikėtinu greičiu, koncepciją. Jis pagrįstas sistema, galinčia sugauti tarpžvaigždinės terpės medžiagą (vandenilį ir dulkes) ir panaudoti ją kaip kurą erdvėlaivio termobranduoliniame variklyje.
Remiantis Bassardo skaičiavimais, varikliui veikti reikės tarpžvaigždinių medžiagų iš beveik 10 000 kvadratinių kilometrų ploto. Tam, savo ruožtu, reikės naudoti didžiulį skersmenį ir ypač aukštą lauko stiprį elektromagnetinį (elektrostatinį jonų) surinkimo kolektorių. Tačiau tolesnė analizė parodė, kad tokiu atveju surinktos medžiagos masė vis tiek bus tokia maža, kad tai suabejos sistemos veiksmingumu.
Antimaterinės raketos
Vandenilio izotopų panaudojimas branduolinei reakcijai skatinti ir tarpžvaigždinėms kelionėms reikalingos traukos generavimas tapo svajonių vamzdžiu. Raketų stiprintuvai, pagrįsti antimaterija, buvo pasirinkti kaip nauja vystymosi kryptis, kai paprastosios materijos ir antimaterijos sąveika sukelia abiejų sunaikinimą ir sukuria didžiulį energijos lygį.
Jei įsivaizduojame galimybę nukreipti didžiulį šios energijos kiekį, tada generuotas energijos sprogimas, kurį sukėlė abipusis susidūrusių atomų sunaikinimas, galėtų būti naudojamas kaip darbinis skystis erdvėlaivio judėjimui. Tačiau mes dar toli gražu negalime atlikti tokių testų realiomis sąlygomis.
Be to, antimaterijos naudojimas kaip raketinių variklių degalai sukels nemažai apribojimų: pirma, reakcija sukurs nepaprastai aukštą gama spinduliuotės lygį; antra, sunku gauti pakankamą kiekį antimedžiagos; ir trečia, naudingo krovinio, kurį galite pasiimti su savimi, kiekis tampa labai ribotas.
Nepaisant to, NASA Išplėstinis koncepcijos kūrimo institutas investavo į antimaterinio kosminio laivo, kuriam neteks bent jau pirmosios minėtos problemos, tikimybės tyrimus. Tyrėjų teigimu, jei pagrindiniu antimaterijos elementu naudosime pozitronus (elektronų daleles), tai gama spindulių energetiniai indeksai bus daug mažesni.
Kitas tyrimas skirtas antrajai sąrašo problemai spręsti naudojant vadinamąją antimaterinę burę. Šios koncepcijos kūrėjas yra Geraldas Jacksonas, buvęs „Fermilab“fizikas. Džeksonas pasiūlė „Kickstarter“lėšų rinkimo kampaniją. Veikiančio prototipo sukūrimas ir išbandymas užtruko apie 200 000 USD. Tačiau realiam šios technologijos įdiegimo ir įdiegimo dydžiui, be abejo, reikės daug didesnių finansinių išlaidų.
IXS ENTERPRISE erdvėlaivio koncepcija
NASA aviacijos ir kosmoso agentūra 2016 m. Pasiūlė savo „startrec tipo“erdvėlaivio versiją su metmenų pagreičių galimybe. Pateiktose nuotraukose galite lengvai pamatyti USS Enterprise informaciją iš kulto MCU. Koncepcijos kūrėjas Markas Rodmakeris interviu laikraščiui „The Washington Post“pasidalijo, kad šio darbo tikslas buvo įkvėpti jaunus žmones siekti karjeros kaip erdvėlaivių inžinieriui.
Pagal šio projekto koncepciją, IXS įmonė judėjimui kosmose naudoja ne branduolinę reakciją ir antimateriją, o metmenis. Didelės žiedo formos konstrukcijos aplink laivą sukuria „metmenų burbulą“, kuris sumažina energijos kiekį, reikalingą metmenims valdyti.
Nikolajus Khizhnyak