În 1973, British Interplanetary Society - prima și cea mai veche organizație dedicată exclusiv explorării spațiale, dezvoltării și susținerii astronauticii - a lansat un proiect ambițios de cinci ani pentru a găsi și crea cel mai promițător proiect de nave spațiale fără echipaj pentru călătoriile interstelare. Prima dintre soluțiile propuse a fost „Daedalus”. Acest plan arăta și mai ambițios și a stabilit obiectivul cheie al găsirii de oportunități de călătorie tripulată la diferite stele cu scopul de a utiliza tehnologii în viitorul apropiat.
Accelerația termonucleară
Cum să obții viteza necesară, să acumulezi o cantitate suficientă de energie și, în același timp, să nu arzi navele spațiale și oamenii de la bord la sol? Sarcinile nu sunt în mod clar ușor. Echipa proiectului Daedalus a venit cu o soluție la utilizarea accelerării nucleare pe termen scurt, care ar depăși astfel de dificultăți. Sistemul propus a funcționat astfel: în interiorul câmpurilor magnetice parabolice situate în spatele navei spațiale, se vor produce mici explozii termonucleare, a căror energie va accelera nava spațială cu cel mai înalt nivel de eficiență.
Desigur, pentru a implementa călătoriile interstelare, va trebui mai întâi să vă dați seama cum să accelerați nava spațială la o viteză de peste 10.000 de kilometri pe secundă. Dar aceasta este doar o parte a problemei. A doua întrebare este cine, în acest caz, va controla nava? O posibilă soluție a fost considerată posibilitatea utilizării unui sistem de pilotare independent. S-a propus utilizarea izotopului heliu-3 ca combustibil pentru reactoare, care poate fi produs în atmosfera lui Jupiter sau direct pe suprafața Lunii.
În cele din urmă, raportul final din 1978 a proclamat cu tărie că călătoria interstelară era într-adevăr posibilă, dar inginerii nu au început niciodată să construiască un prototip de lucru.
Cu toate acestea, ar fi prematur să numim proiectul Daedalus un vis de țeavă. Numeroase rapoarte indică faptul că agențiile spațiale moderne și universitățile din întreaga lume continuă să studieze ideile de utilizare a energiei nucleare ca forță motrice pentru nave spațiale, stabilite de proiectul Daedalus în urmă cu mai bine de 30 de ani.
Video promotional:
Proiectul "Icarus"
Membrii Societății Interplanetare Britanice și Tau Zero Foundation au lansat proiectul Icarus în 2009, al cărui obiectiv este de a evalua teoretic fezabilitatea creării unei nave spațiale cu un motor termonuclear pentru călătoriile interstelare. Ulterior, rezultatele lucrării se pot transforma în proiectarea unei misiuni spațiale fără pilot.
Peste 20 de oameni de știință și ingineri au luat parte la proiect. Sarcina lor a fost să încerce să proiecteze un sistem de propulsie bazat pe o reacție termonucleară și capabil să accelereze o navă la 10-20% din viteza luminii. De fapt, „Icarus” s-a bazat pe proiectul „Daedalus”, dar mai târziu „Icarus” urma să devină un proiect independent, cu doar împrumuturi foarte minore ale elementelor „Daedalus”. Icarus a fost planificat să fie finalizat în 2014, dar lucrările sunt încă în desfășurare. Organizatorii caută în prezent voluntari care să o completeze.
„Navă ușoară”
Societatea planetară a lansat un proiect numit LightSail pentru a investiga posibilitatea dezvoltării unei nave spațiale alimentată în totalitate de energie solară și accelerată exclusiv de lumina soarelui. După mai multe încercări nereușite ale programului LightSail 1 din 2015, a fost încă posibilă finalizarea cu succes a unui test de testare și desfășurarea velei solare. O nouă variantă a velei solare, LightSail 2, va fi lansată pe orbita Pământului folosind o rachetă SpaceX Falcon Heavy în 2018.
Conceptul de utilizare a unei vele solare ca sistem de propulsie este departe de a fi nou. Chiar și odată cu descoperirea primilor fotoni, astronomi ca Johannes Kepler au început să viseze și să teoretizeze încă din anii 1600 despre posibilitatea colectării energiei solare și transpunerea ei în impuls pentru a înzestra un alt obiect cu accelerație.
Oamenii de știință moderni nu au pierdut această dorință. Luați-l pe Stephen Hawking și proiectul său Breakthrough Starshot. În timpul vizitei sale recente în Norvegia, Hawking a vorbit despre modul în care o sondă spațială mică ar putea „călători pe călare pe un fascicul de lumină” la aproximativ 160 de milioane de kilometri pe oră. Desigur, ca orice proiect ambițios, Breakthrough Starshot va trebui să depășească probleme la fel de ambițioase înainte de a putea rezolva ceva.
Motorul ramjet interstelar al lui Bassard
În 1960, fizicianul american Robert Bassard a introdus conceptul unei nave spațiale interstelare capabile să călătorească cu viteze incredibile. Se bazează pe un sistem capabil să capteze substanța mediului interstelar (hidrogen și praf) și să-l folosească drept combustibil în motorul termonuclear al navei spațiale.
Conform calculelor lui Bassard, motorul va necesita un aport de materie interstelară dintr-o suprafață de aproape 10.000 de kilometri pătrați pentru a funcționa. Aceasta, la rândul său, va necesita utilizarea unui colector colector electromagnetic (ionic electrostatic) cu un diametru imens și o rezistență de câmp extrem de mare. Analiza ulterioară a arătat însă că masa substanței colectate ar fi, în acest caz, atât de scăzută încât ar pune în discuție eficacitatea sistemului.
Rachete antimaterie
Utilizarea izotopilor de hidrogen pentru a alimenta o reacție nucleară și a genera impulsul necesar pentru deplasarea interstelară a devenit un vis de țeavă. Rulatoarele de rachetă bazate pe antimaterie au fost alese ca o nouă direcție de dezvoltare, în care interacțiunea dintre materia obișnuită și antimateria provoacă anihilarea ambelor și creează un nivel colosal de energie.
Dacă ne imaginăm posibilitatea unei eliberari direcționate a unei cantități uriașe de această energie, atunci explozia de energie generată, cauzată de anihilarea reciprocă a atomilor în coliziune, ar putea fi folosită ca fluid de lucru pentru mișcarea navei spațiale. Cu toate acestea, suntem încă departe de a putea efectua astfel de teste în condiții reale.
În plus, utilizarea antimateriei ca combustibil pentru motoarele rachetă va impune o serie de restricții: în primul rând, reacția va crea un nivel incredibil de ridicat de radiații gamma; în al doilea rând, este dificil să obții o cantitate suficientă de antimaterie; și în al treilea rând, cantitatea de sarcină pe care o poți lua cu tine devine foarte limitată.
Cu toate acestea, Institutul Avansat de Dezvoltare a Conceptelor NASA a investit în studii privind probabilitatea unei nave spațiale antimaterie care să fie lipsită de cel puțin prima problemă menționată mai sus. Potrivit cercetătorilor, dacă folosim pozitronii (antiparticule de electroni) ca element principal al antimateriei, atunci indicii energetici ai razelor gamma vor fi mult mai mici.
Un alt studiu abordează cea de-a doua problemă de pe listă, folosind ceea ce se numește vele antimaterie. Creatorul acestui concept este Gerald Jackson, fost fizician la Fermilab. Jackson a propus o campanie de strângere de fonduri Kickstarter. A fost nevoie de aproximativ 200.000 de dolari pentru a construi și testa un prototip de lucru. Cu toate acestea, valoarea reală a implementării și implementării acestei tehnologii va necesita, desigur, costuri financiare mult mai mari.
Conceptul de nave spațiale IXS ENTERPRISE
Agenția aerospațială NASA a propus propria versiune a unei nave spațiale „startrec-like”, cu posibilitatea accelerărilor de urzeală în 2016. În fotografiile prezentate, puteți vedea cu ușurință detaliile USS Enterprise din cultul MCU. Creatorul de concepte, Mark Rodmaker, a împărtășit într-un interviu pentru The Washington Post că scopul acestei meserii a fost să îi inspire pe tineri să își continue cariera ca inginer de nave spațiale.
Conform conceptului acestui proiect, IXS Enterprise nu utilizează reacția nucleară și antimateria pentru a se deplasa în spațiu, ci o acțiune de urzeală. Structurile mari în formă de inel din jurul navei creează o „bulă de urzeală” care reduce cantitatea de energie necesară pentru a acționa dispozitivul de urzire.
Nikolay Khizhnyak
