Oamenii au visat de mult să călătorească pe planete îndepărtate; aceeași problemă a fost abordată în știința ficțiunii de mai bine de un secol. În realitate, există multe probleme care ne împiedică să facem acest lucru, inclusiv lipsa tehnologiilor adecvate. Dar acest lucru nu împiedică oamenii de știință să teoretizeze posibile modalități de cucerire a spațiului exterior, care poate într-o zi să devină destul de real.
Motoare cu ion
Este puțin probabil ca Ion Thrusters să fie nou pentru fanii Star Wars, din moment ce au fost zburați de TIE Fighters. De asemenea, este o tehnologie bine pusă la punct folosită de sonda Dawn, lansată în septembrie 1997, pentru a studia planetele pitice Vesta și Ceres.
Motoarele cu ion funcționează atunci când atomii de xenon sunt bombardați cu electroni pentru a forma ioni. În partea din spate a motorului sunt ochiuri metalice, încărcate la 1000 de volți, care trag ioni cu o viteză extraordinară. Împingerea este destul de mică, dar din cauză că spațiul este un mediu de gravitație fără frecare și zero, este în continuă creștere. Viteza maximă a zorilor este de 38.600 km / h.
Motoarele cu ion necesită combustibil minim. Sunt de 10 ori mai eficiente decât motoarele chimice. Ei își obțin energia din panouri solare mari, deci nu este nevoie să construiți o instalație de stocare a combustibilului. De asemenea, oferă teorii de ioni, în teorie, o sursă inepuizabilă de energie.
Problema actuală a motoarelor cu ioni este că acestea sunt prea lente pentru a transporta oameni. Acestea ar putea fi folosite, de exemplu, pentru a transporta echipamente și consumabile în coloniile marțiene.
Video promotional:
Ramjet Bussard
După cum am menționat mai sus, una dintre cele mai mari provocări cu care se confruntă călătoriile în spațiu este cantitatea de combustibil necesară. Pentru a rezolva această problemă în anii 1960, s-a propus crearea așa-numitului Bussard Interstellar Ramjet.
Ideea este că nava spațială ridică protonii împrăștiați în univers în timp ce călătorește. Dacă acești protoni pot fi apoi sintetizați, nava spațială zboară în esență o rachetă nucleară.
Este adevărat, există o serie de probleme cu conceptul Ramjet. Puteți ridica un anumit număr de protoni și, odată cu ridicarea protonilor, se va naște și o rezistență semnificativă. În plus, există o mică întrebare despre crearea unui dispozitiv stabil de fuziune nucleară funcțional.
Mișcarea pe un impuls nuclear
Ideea utilizării energiei nucleare pentru lansarea navelor spațiale datează din anii '50. Proiectul Orion a fost o inițiativă a NASA, care a decis să construiască o navă de dimensiunea unui zgârie-nori frumos, lansată din explozia unei bombe nucleare dedesubt. Începiți deja să ghiciți despre problemele asociate proiectului. Pentru început, după acest proiect, ar trebui să rămână o cantitate imensă de radiații, iar astronauții înșiși vor primi intoxicații cu radiații.
Când bomba va exploda, va crea un impuls electromagnetic care va distruge electronica de bord. Și asta dacă lansarea este încă reușită și nu duce la pierderi fatale. Proiectul Orion a fost considerat în primul rând pentru că ne-ar putea duce pe Marte în trei luni. O navă obișnuită va dura optsprezece.
Evident, Proiectul Orion este mort, dar ideea din spatele său continuă. Voyager 1, Voyager 2 și Cassini au folosit o formă de energie nucleară bazată pe descompunerea plutoniei, transformând-o în electricitate, pentru zborurile lor. Din păcate, rezervele de plutoniu necesare pe planeta noastră s-au încheiat și este destul de dificil să înceapă re-producția, deoarece este un produs secundar al creării de bombe nucleare.
Mișcarea pe fascicule laser
Inginerul aerospațial Leic Mirabeau a venit cu ideea de a folosi mișcarea laser în 1988, în timp ce lucra la proiectul de apărare a rachetelor Star Wars. Aparatul Mirabeau trebuia să fie conic. Un fascicul laser puternic ar fi tras de la capătul îngust al conului care conține reflectorul parabolic.
Acest lucru ar încălzi aerul în interior la 30.000 de grade, ceea ce va duce la explozii care creează împiedicare. Mirabeau credea că un astfel de dispozitiv va apărea în următorii 20 de ani, dar colegii săi au privit această idee cu scepticism.
Nava spațială interstelară „Daedalus”
Societatea britanică interplanetară a efectuat cercetări timp de cinci ani, începând din 1973, explorand posibilitatea de a trimite oameni la Steaua lui Barnard, aflată la șase ani lumină. Soluția lor a fost nava spațială interplanetară „Daedalus”. Daedalus a fost o navă spațială gigantică, de asemenea, de dimensiunea unui zgârie-nori bun, și va fi asamblat cu siguranță pe orbita Pământului.
La fel ca Project Orion, trebuia să folosească motoare cu fuziune. Peletele de combustibil ar fi injectate cu viteză mare în camera de reacție, unde fascicule de electroni cu energie mare le-ar aprinde. Prima etapă trebuia să ridice Pământul 46.000 de tone de combustibil, a doua - o mică parte a navei cu 4.000 de tone de combustibil. Combustibilul trebuia să fie heliu-3.
Helium-3 este incredibil de rar pe Pământ, dar se crede că este mult mai abundent pe Lună; se poate găsi și în nori cosmici. Colectarea sumei necesare ar putea dura 20 de ani. Helium-3 este, de asemenea, foarte greu de aprins ca combustibil, deoarece necesită multă căldură. Dar dacă proiectul ar fi arzător, dispozitivul ar accelera până la 12,2% viteza luminii și ar ajunge la Steaua lui Barnard în 50 de ani.
În 2009, cercetările au început în cadrul proiectului Icarus, care ar trebui să arate ce călătorie interstelară poate deveni după atâția ani de progres științific.
Călărește un asteroid
Una dintre cele mai mari probleme ale călătoriei spațiale rămâne impactul razelor cosmice. Dacă o persoană are nevoie de 1000 de zile pentru a ajunge pe Marte, va primi o astfel de radiație încât șansele de a dezvolta cancer vor crește de la 1 la 19 la sută.
Nava spațială este fabricată din materiale ușoare, iar scuturile de radiații sunt prea grele. Prin urmare, un profesor de fizică la Massachusetts Institute of Technology consideră că cea mai bună modalitate de a călători pe distanțe lungi este să aterizezi pe un asteroid și să creeze un tunel sub suprafața sa.
Asteroidul trebuie să aibă 10 metri lățime și la câteva milioane de kilometri de Pământ și Marte pentru ca planul să funcționeze. Până în prezent, cinci astfel de asteroizi sunt cunoscuți și toți vor trece lângă Pământ până în 2100. Călătoria va fi unică, deoarece nu există asteroizi care zboară înainte și înapoi. Cu toate acestea, noi descoperiri au loc în mod constant, prin urmare, poate vom găsi un asteroid care zboară de pe Marte la noi la momentul potrivit.
Navigatie solara
Deși pânzele sunt greu de înaltă tehnologie conform standardelor de astăzi, în contextul spațial au primit o actualizare bună. În loc să folosească vântul, aceste pânze vor folosi energia soarelui. Pânzele solare vor conferi navei spațiale puțină apariție, dar din moment ce nu există frecare în spațiu, aceste pânze vor ridica treptat viteza.
De exemplu, o solară solară cu lățimea de 400 de metri poate parcurge mai mult de două miliarde de kilometri pe an. Acest lucru este mai rapid decât poate trece o navă cu alimentare chimică. Ar fi și mai ieftin.
De asemenea, proiectele cu vele solare nu sunt mai puțin frecvente. Unul de la NASA se numește Sunjammer, numit după o poveste scurtă de Arthur Clarke. Navigația Sunjammer poate fi realizată din material Kapton și poate avea o grosime de cinci microni, cântărește mai puțin de 20 de kilograme și atunci când este împachetată poate fi la fel de mare ca o mașină de spălat.
O altă variantă, creată în onoarea lui Carl Sagan, ar trebui să intre pe orbită foarte curând. Există, de asemenea, o teorie conform căreia o navigă solară ar putea duce o navă spațială la un alt sistem solar. O astfel de pânză va avea dimensiunea unui oraș mare, iar centrul său activ va fi un laser puternic.
Navă magnetică
Majoritatea protonilor și electronilor emiși de la Soare variază între 400 și 600 de kilometri pe secundă. O navigatie magnetica si-ar putea folosi energia si s-ar putea impinge de la ei. O buclă de material conductor poate produce un câmp magnetic care este perpendicular pe vântul solar, iar acest lucru va împinge ambarcațiunea în direcția dorită.
Problema este că vela magnetică trebuie să aibă lungimea de 100 de kilometri. Tehnologiile care vor face posibilă navigarea dintr-un material supraconductor de această dimensiune și menținerea temperaturii necesare nu sunt pur și simplu disponibile acum. Pânzele magnetice rămân teoria până la dezvoltarea tehnologiei.
Worm-hole
Originară din science-fiction, găurile de vierme au inspirat oamenii de la înființarea lor în teorie în 1921. Deși existența lor este permisă, nu s-au găsit încă dovezi directe în acest sens. Găurile de vierme sunt în esență tuneluri în spațiu prin care poate trece un obiect, în teorie. În același timp, găurile de vierme sunt instabile - dacă cineva vrea să treacă prin unul dintre acestea, pereții săi se pot prăbuși.
Pentru trecerea în siguranță prin gaura de vierme, aparatul trebuie să folosească forța anti-gravitație. Fizicienii cred că pur și simplu nu vom colecta suficientă energie. Dacă există o gaură de vierme prin care oamenii pot trece, cu siguranță nu este în natură; cu toate acestea, o civilizație suficient de avansată ar putea să o construiască. Prin urmare, până când o vom întâlni sau o vom construi, gaura de vierme va rămâne o ficțiune științifică.
Warp Drive
Popularizată de Star Trek, ideea unui drive warp vă permite să călătoriți literalmente mai repede decât viteza luminii fără a încălca legile fizicii. Cu toate acestea, oamenii de știință cred în posibilitatea punerii în aplicare a acesteia. Fizicianul Miguel Alcubierre a propus pentru prima dată ideea: să creeze o navă spațială în formă de minge de rugby cu un inel plat în jurul său. Adevărat, pentru ca nava să zboare, ai nevoie de o bilă de antimaterie de dimensiunea lui Jupiter.
Pentru a face posibilă o astfel de navă spațială, Harold White de la NASA a adus modificări proiectului. În teorie, nava sa modificată ar necesita mult mai puțin antimaterie, de ordinul a 500 de kilograme. El va putea îndoi spațiul-timp și va atinge o viteză de 10 ori mai rapidă decât viteza luminii. Călătoria până la cea mai apropiată stea va dura patru până la cinci luni.
Din păcate, antimateria este extrem de instabilă. Doar o treime dintr-un gram de antimaterie poate elibera atâta energie cât a fost eliberată în bombardarea de la Hiroshima. Antimateria din proiectul lui White va fi atrasă de 1,5 milioane de Hiroshima, ceea ce va fi suficient pentru a distruge Pământul.
