Tulevaisuuden avaruusalukset: yleissuunnittelijan näkemys. Mitä ongelmia on ratkaistava, jotta tähtienvälisestä matkasta tulisi todellisuutta? Tulevaisuuden sotilaalliset avaruusalukset
Nykyaikaiset rakettimoottorit tekevät hyvää työtä laitteiden laukaisemisessa kiertoradalle, mutta ovat täysin sopimattomia pitkäaikaiseen avaruusmatkaan. Siksi tiedemiehet ovat jo vuosikymmeniä työskennelleet vaihtoehtoisten avaruusmoottoreiden luomiseksi, jotka voisivat kiihdyttää laivoja ennätysnopeuksiin. Katsotaanpa seitsemää tämän alueen keskeistä ideaa.
EmDrive
Liikkuaksesi sinun täytyy työntää pois jostakin - tätä sääntöä pidetään yhtenä fysiikan ja astronautiikan horjumattomista pilareista. Mitä tarkalleen työntää pois - maasta, vedestä, ilmasta tai kaasusuihkusta, kuten rakettimoottorien tapauksessa - ei ole niin tärkeää.
Tunnettu ajatuskoe: kuvittele, että astronautti on mennyt ulkoavaruuteen, mutta hänet avaruusalukseen yhdistävä kaapeli katkeaa yhtäkkiä ja henkilö alkaa hitaasti lentää pois. Hänellä on vain työkalupakki. Mitkä ovat hänen tekonsa? Oikea vastaus: hänen täytyy heittää työkalut pois aluksesta. Liikemäärän säilymislain mukaan ihminen heitetään pois työkalusta täsmälleen samalla voimalla, jolla työkalu heitetään pois henkilöstä, joten hän siirtyy vähitellen laivaa kohti. Tämä on suihkukoneisto – ainoa mahdollinen tapa liikkua tyhjässä ulkoavaruudessa. Totta, EmDrivella, kuten kokeet osoittavat, on joitakin mahdollisuuksia kumota tämä horjumaton lausunto.
Tämän moottorin luoja on brittiläinen insinööri Roger Schaer, joka perusti oman yrityksensä Satellite Propulsion Researchin vuonna 2001. EmDriven muotoilu on erittäin ylellistä ja se on muotoiltu metallikauhaksi, joka on suljettu molemmista päistä. Tämän kauhan sisällä on magnetroni, joka lähettää sähkömagneettisia aaltoja, samoin kuin tavallisessa mikroaaltouunissa. Ja se osoittautuu riittäväksi luomaan hyvin pieni, mutta melko havaittava työntövoima.
Kirjoittaja itse selittää moottorinsa toiminnan sähkömagneettisen säteilyn paine-eron kautta "ämpäri" eri päissä - kapeassa päässä se on pienempi kuin leveässä. Tämä luo kapeaa päätä kohti suunnatun työntövoiman. Tällaisen moottorin toiminnan mahdollisuus on kiistetty useammin kuin kerran, mutta kaikissa kokeissa Schaerin asennus osoittaa työntövoiman olemassaolon aiottuun suuntaan.
Schaerin "ämpäriä" testaaneiden kokeiden joukossa ovat organisaatiot, kuten NASA, Dresdenin tekninen yliopisto ja Kiinan tiedeakatemia. Keksintöä testattiin erilaisissa olosuhteissa, mukaan lukien tyhjiössä, jossa se osoitti 20 mikronewtonin työntövoiman olemassaolon.
Tämä on hyvin vähän verrattuna kemiallisiin suihkumoottoreihin. Mutta koska Shaerin moottori voi toimia loputtomiin, koska se ei vaadi polttoaineen syöttöä (magnetronia voidaan käyttää aurinkopaneeleilla), se pystyy mahdollisesti kiihdyttämään avaruusaluksia valtaviin nopeuksiin, mitattuna prosentteina valon nopeudesta.
Moottorin suorituskyvyn täydelliseksi todistamiseksi on suoritettava paljon enemmän mittauksia ja päästävä eroon sivuvaikutuksista, joita esimerkiksi ulkoiset magneettikentät voivat aiheuttaa. Vaihtoehtoisia mahdollisia selityksiä Shaer-moottorin epänormaalille työntövoimalle esitetään kuitenkin jo, mikä yleensä rikkoo tavanomaisia fysiikan lakeja.
Esimerkiksi on esitetty versioita, että moottori voi luoda työntövoimaa vuorovaikutuksesta fyysisen tyhjiön kanssa, jonka kvanttitasolla on nollasta poikkeava energia ja joka on täynnä jatkuvasti ilmaantuvia ja katoavia virtuaalisia alkuainehiukkasia. Selvitämme lähitulevaisuudessa, kuka on lopulta oikeassa - tämän teorian kirjoittajat, Shaer itse vai muut skeptikot.
Aurinkopurje
Kuten edellä mainittiin, sähkömagneettinen säteily aiheuttaa painetta. Tämä tarkoittaa, että teoriassa se voidaan muuntaa liikkeeksi - esimerkiksi käyttämällä purjetta. Aivan kuten menneiden vuosisatojen laivat saivat tuulen purjeisiinsa, tulevaisuuden avaruusalus nappasi purjeisiinsa auringon tai minkä tahansa muun tähtivalon.
Ongelmana on kuitenkin se, että valon paine on erittäin alhainen ja laskee etäisyyden kasvaessa lähteestä. Siksi ollakseen tehokas tällaisella purjeella on oltava erittäin pieni paino ja erittäin suuri pinta-ala. Ja tämä lisää koko rakenteen tuhoutumisriskiä, kun se kohtaa asteroidin tai muun esineen.
Aurinkopurjeveneiden rakentamista ja laukaisua avaruuteen on jo yritetty - vuonna 1993 Venäjä testasi aurinkopurjetta Progress-avaruusaluksella, ja vuonna 2010 Japani teki onnistuneita testejä matkalla Venukseen. Mutta mikään alus ei ole koskaan käyttänyt purjetta kiihtyvyyden päälähteenä. Toinen projekti näyttää tässä suhteessa hieman lupaavammalta – sähköpurje.
Sähköpurje
Aurinko ei lähetä vain fotoneja, vaan myös sähköisesti varautuneita ainehiukkasia: elektroneja, protoneja ja ioneja. Ne kaikki muodostavat niin sanotun aurinkotuulen, joka kuljettaa pois noin miljoona tonnia ainetta tähden pinnalta sekunnissa.
Aurinkotuuli lentää miljardeja kilometrejä ja on vastuussa joistakin planeettamme luonnonilmiöistä: geomagneettisista myrskyistä ja revontulista. Maata suojaa aurinkotuulelta oma magneettikenttä.
Aurinkotuuli, kuten ilmatuuli, sopii hyvin matkustamiseen, sinun tarvitsee vain saada se puhaltamaan purjeisiin. Suomalaisen tiedemiehen Pekka Janhusen vuonna 2006 luomalla sähköpurjeprojektilla on vähän yhteistä aurinkopurjehduksen kanssa. Tämä moottori koostuu useista pitkistä ohuista kaapeleista, jotka ovat samanlaisia kuin vanteeton pyörän pinnat.
Liikesuuntaa vastaan säteilevän elektronipistoolin ansiosta nämä kaapelit saavat positiivisesti varautuneen potentiaalin. Koska elektronin massa on noin 1800 kertaa pienempi kuin protonin massa, elektronien luomalla työntövoimalla ei ole perustavaa laatua olevaa roolia. Aurinkotuulen elektronit eivät myöskään ole tärkeitä sellaiselle purjeelle. Mutta positiivisesti varautuneet hiukkaset - protonit ja alfasäteily - hylätään kaapeleista, mikä luo suihkun työntövoimaa.
Vaikka tämä työntövoima on noin 200 kertaa pienempi kuin aurinkopurjeen, Euroopan avaruusjärjestö oli kiinnostunut. Tosiasia on, että sähköpurje on paljon helpompi suunnitella, valmistaa, ottaa käyttöön ja käyttää avaruudessa. Lisäksi purje mahdollistaa painovoiman avulla matkustamisen tähtituulen lähteelle, ei vain siitä. Ja koska tällaisen purjeen pinta-ala on paljon pienempi kuin aurinkopurjeen, se on paljon vähemmän herkkä asteroideille ja avaruusromuksille. Ehkä näemme lähivuosina ensimmäiset koealukset sähköpurjeilla.
Ionimoottori
Varautuneiden aineen hiukkasten eli ionien virtausta ei emittoi vain tähdet. Ionisoitua kaasua voidaan luoda myös keinotekoisesti. Normaalisti kaasuhiukkaset ovat sähköisesti neutraaleja, mutta kun niiden atomit tai molekyylit menettävät elektroneja, ne muuttuvat ioneiksi. Kokonaismassassaan tällaisella kaasulla ei vieläkään ole sähkövarausta, mutta sen yksittäiset hiukkaset varautuvat, mikä tarkoittaa, että ne voivat liikkua magneettikentässä.
Ionimoottorissa jalokaasu (yleensä ksenoni) ionisoidaan korkeaenergisten elektronien virran avulla. Ne lyövät elektroneja pois atomeista ja saavat positiivisen varauksen. Tuloksena olevat ionit kiihdytetään sitten sähköstaattisessa kentässä luokkaa 200 km/s, mikä on 50 kertaa suurempi kuin kemiallisten suihkumoottoreiden kaasuvirtauksen nopeus. Nykyaikaisilla ionimoottoreilla on kuitenkin erittäin pieni työntövoima - noin 50-100 miliwtonia. Sellainen moottori ei pystyisi edes liikkumaan pöydältä. Mutta sillä on vakava etu.
Korkea ominaisimpulssi vähentää merkittävästi moottorin polttoaineenkulutusta. Kaasun ionisoimiseen käytetään aurinkopaneeleista saatua energiaa, joten ionimoottori voi toimia hyvin pitkään – jopa kolme vuotta keskeytyksettä. Tänä aikana hänellä on aikaa kiihdyttää avaruusalus nopeuksille, joista kemialliset moottorit eivät ole koskaan haaveilleet.
Ionimoottorit ovat vaeltaneet aurinkokunnan avaruudessa jo useammin kuin kerran osana erilaisia tehtäviä, mutta yleensä aputehtävinä, eivätkä päätehtävinä. Nykyään plasmamoottoreista puhutaan yhä enemmän mahdollisena vaihtoehtona ionimoottoreille.
Plasma moottori
Jos atomien ionisaatioaste tulee korkeaksi (noin 99%), tätä aineen aggregaatiotilaa kutsutaan plasmaksi. Plasmatila voidaan saavuttaa vain korkeissa lämpötiloissa, joten plasmamoottoreissa ionisoitu kaasu kuumennetaan useisiin miljooniin asteisiin. Lämmitys tapahtuu ulkoisella energialähteellä - aurinkopaneeleilla tai realistisemmin pienellä ydinreaktorilla.
Kuuma plasma työnnetään sitten ulos raketin suuttimen läpi, mikä luo kymmeniä kertoja enemmän työntövoimaa kuin ionimoottori. Yksi esimerkki plasmamoottorista on VASIMR-projekti, jota on kehitetty viime vuosisadan 70-luvulta lähtien. Toisin kuin ionimoottoreita, plasmamoottoreita ei ole vielä testattu avaruudessa, mutta niihin kohdistuu suuria toiveita. Juuri VASIMR-plasmamoottori on yksi tärkeimmistä ehdokkaista miehitetyille lentoille Marsiin.
Fuusiomoottori
Ihmiset ovat yrittäneet kesyttää lämpöydinfuusion energiaa 1900-luvun puolivälistä lähtien, mutta toistaiseksi he eivät ole kyenneet siihen. Siitä huolimatta ohjattu lämpöydinfuusio on edelleen erittäin houkutteleva, koska se on valtavan energian lähde, joka saadaan erittäin halvalla polttoaineella - heliumin ja vedyn isotoopeilla.
Tällä hetkellä on olemassa useita suunnitelmia termoydinfuusioenergialla toimivalle suihkumoottorille. Lupaavimpana niistä pidetään mallia, joka perustuu magneettisella plasmarajoituksella varustettuun reaktoriin. Termoydinreaktori tällaisessa moottorissa on paineistamaton sylinterimäinen kammio, jonka pituus on 100–300 metriä ja halkaisija 1–3 metriä. Kammioon on syötettävä polttoainetta korkean lämpötilan plasman muodossa, joka riittävän paineen alaisena lähtee ydinfuusioreaktioon. Kammion ympärillä olevien magneettijärjestelmän kelojen on estettävä tämä plasma koskettamasta laitteita.
Termoydinreaktiovyöhyke sijaitsee sellaisen sylinterin akselia pitkin. Magneettikenttien avulla erittäin kuuma plasma virtaa reaktorin suuttimen läpi luoden valtavan työntövoiman, joka on monta kertaa suurempi kuin kemiallisten moottoreiden.
Antimatteri moottori
Kaikki ympärillämme oleva aine koostuu fermioneista - alkeishiukkasista, joilla on puolikokonaisluku spin. Näitä ovat esimerkiksi kvarkit, jotka muodostavat protoneja ja neutroneja atomiytimissä sekä elektroneja. Lisäksi jokaisella fermionilla on oma antihiukkasensa. Elektronille tämä on positroni, kvarkille se on antikvarkki.
Antihiukkasilla on sama massa ja sama spin kuin tavallisilla "tovereilla", jotka eroavat kaikkien muiden kvanttiparametrien merkistä. Teoreettisesti antihiukkaset pystyvät valmistamaan antiainetta, mutta toistaiseksi antimateriaa ei ole havaittu missään universumissa. Perustieteen kannalta on suuri kysymys, miksi sitä ei ole olemassa.
Mutta laboratorio-olosuhteissa on mahdollista saada tietty määrä antimateriaa. Esimerkiksi äskettäin suoritettiin koe, jossa vertailtiin magneettiloukussa säilytettyjen protonien ja antiprotonien ominaisuuksia.
Kun antimateriaali ja tavallinen aine kohtaavat, tapahtuu molemminpuolinen tuhoutumisprosessi, jota seuraa valtavan energian aalto. Joten jos otat kilogramman ainetta ja antimateriaa, heidän tapaamisensa aikana vapautuvan energian määrä on verrattavissa "Tsaari Bomban" - ihmiskunnan historian tehokkaimman vetypommin - räjähdykseen.
Lisäksi merkittävä osa energiasta vapautuu sähkömagneettisen säteilyn fotonien muodossa. Näin ollen halutaan käyttää tätä energiaa avaruusmatkoiluun luomalla aurinkopurjeen kaltainen fotonimoottori, vain tässä tapauksessa valo syntyy sisäisestä lähteestä.
Mutta jotta säteilyä voitaisiin käyttää tehokkaasti suihkumoottorissa, on tarpeen ratkaista "peilin" luomisongelma, joka pystyisi heijastamaan näitä fotoneja. Loppujen lopuksi aluksen täytyy jotenkin työntää pois työntövoiman luomiseksi.
Mikään nykyaikainen materiaali ei yksinkertaisesti kestä tällaisen räjähdyksen yhteydessä syntyvää säteilyä ja haihtuu välittömästi. Scifi-romaaneissaan Strugatsky-veljekset ratkaisivat tämän ongelman luomalla "absoluuttisen heijastimen". Oikeassa elämässä mitään tällaista ei ole vielä saavutettu. Tämä tehtävä, samoin kuin ongelmat suurten antimateriaalimäärien luomisesta ja sen pitkäaikaisesta varastoinnista, ovat tulevaisuuden fysiikan asia.
Venäläisen avaruusaluksen ydinvoimajärjestelmäTähän asti miehitettyjen lentojen ongelma syvään avaruuteen on ollut käytännössä ratkaisematon. Tässä vaiheessa käytettyjä nestemäisiä rakettimoottoreita ei ole ollenkaan |
Tähtienvälisen laivan loimimoottoriNykyaikainen astronautiikka ei valitettavasti voi tarjota paljon enemmän mahdollisuuksia kuin puoli vuosisataa sitten. Tämä johtuu ensisijaisesti välttämättömien tarpeiden puutteesta |
Syvälle avaruuteen ionimoottoreillaIonimoottori on eräänlainen sähköinen rakettimoottori. Sen käyttöneste on ionisoitua kaasua. Moottorin toimintaperiaate on kaasun ja sen ionisaatio |
Kuntosali avaruudessaLennot avaruuteen ovat yleistyneet elämässämme. Kosmonautit viipyvät kansainvälisillä kiertorata-asemilla useita kuukausia. Kuitenkin tavallista |
Lämpöydinrakettimoottori - ensimmäiset testitAtomin ytimen fissioenergiaa käyttävät rakettimoottorit ovat pitkään olleet venäläisten ja amerikkalaisten tutkijoiden tutkimuksen kohteena. Tämä ei ole yllättävää, koska |
Laivojen teleportaatio: fiktiota ja todellisuuttaIhminen on aina pyrkinyt tähtiin, mutta ne ovat äärimmäisen kaukana meistä. Jos lento heihin jonakin päivänä tapahtuu, avaruusalus on päällä |
3D-tulostustekniikka: rakettimoottoriEi ole mikään salaisuus, että nykyaikaiset avaruuslennot ovat erittäin kalliita, ja merkittävä osa kustannuksista tulee suoraan kantorakettien komponenttien valmistusprosessista. NASA |
Venäjän superraskas rakettiAsiantuntijat ovat jo usean vuoden ajan pohtineet vakavasti kysymystä siitä, millainen Venäjän superraskaan raketin pitäisi olla. Tässä vaiheessa kysymys |
Keinotekoinen painovoima-asemaVenäjälle päätettiin perustaa yksityinen avaruusasema, jossa on keinotekoiseen painovoimaan perustuvia osastoja. Sen rakentamisen kaikki vaiheet on tarkoitus saada päätökseen |
Avaruuspuku avaruudesta hyppäämiseenTällä hetkellä laskuvarjo koetaan tutuksi ja itsestäänselvyytenä. Tietysti laskuvarjon pääidea on pelastaa ihminen sisään |
Järjestelmä "Baikal"Vuonna 2001 44. ilmailunäyttelyssä Le Bourgetissa esiteltiin venäläisen uudelleenkäytettävän Baikal-kiihdytin teknologinen malli. Hän edusti |
Venäläinen avaruuspuku 5. sukupolviYksi MAKS-2013 ilmailu-avaruussalonkiin kuuluvista piirteistä oli siellä esitelty venäläinen 5. sukupolven Orlan-MKS avaruuspuku. Kehitys kuuluu Zvezdan tutkimus- ja tuotantoyritykselle, |
Venäläinen plasmarakettimoottori avaa tien MarsiinVuonna 2016 NPO Energomash ja Kurchatov-instituutin tutkimuskeskus ilmoittivat aikovansa toteuttaa projektin elektrodittomasta plasmarakettimoottorista. Ottaen huomioon esittäjien aikomuksen |
MetallilasirobottiMetallilasi on suhteellisen uusi materiaali, jossa yhdistyvät metallin ja lasin rakenteelliset ominaisuudet. Tekniikan ydin on seoksen muodostaminen siitä |
EmDrive-rakettimoottori: lento ilman käyttönestettäUutistoimistot levittivät viestin NASAn asiantuntijoiden onnistuneesta EmDrive-rakettimoottorin testauksesta. Yksityiskohtaista kuvausta tämän moottorin toimintaperiaatteesta ei anneta, mutta se ilmoitetaan |
Laukaisuauto "Angara"Jo vuonna 1995 Venäjä hyväksyi hankkeen uuden sukupolven kantorakettien luomiseksi erilaisten massojen kuljettamiseen avaruuteen |
Projekti MRKS-1Ilmailu- ja avaruusteollisuuden asiantuntijat ovat yksimielisiä siitä, että olemassa olevat kantoraketit jakeluajoneuvot kiertoradalle ovat käytännössä kuluneet loppuun. Pohjimmiltaan uusia tarvitaan |
Projekti "Spiraali"Neuvostoliiton johto päätti aloittaa 1900-luvun 60-luvulla Yhdysvaltojen avaruuslentokoneen luomista koskevan työn. |
Projekti "Prometheus"Tsiolkovski ilmaisi ajatuksen atomin ytimen energian käyttämisestä avaruuslennoille. Hänen elinaikanaan kukaan ei kuitenkaan ollut koskaan kuvitellut |
MAKS projektiVuonna 1982, jo ennen Buran-Energia-järjestelmän lentoa, NPO Molniyan pääsuunnittelija Gleb Lozino-Lozinsky analysoi ilmailujärjestelmien luomisen mahdollisuuksia. Hän yleisti |
Orion-laivaprojektiProject Orion on kunnianhimoinen idea rakentaa ydinpommin räjähdyksillä toimiva avaruusalus. Tämä idea kehitettiin |
Projekti "Buran": tulevaisuus, jota ei ole tullutBuran-projekti alkoi vuonna 1976. Yhdysvallat sulki sitten raskaiden rakettien ja kiertorata-asemien ohjelman ja loi hätäisesti avaruussukkulan. |
An-325 projektiNe, jotka ymmärtävät lentokoneita, haluavat luultavasti korjata meidät heti alusta alkaen ja sanoa, että An-325:tä ei ole olemassa eikä ole. |
Totuus UFOistaTunnistamaton lentävä esine, usein lyhennettynä UFO tai UFO, on epätavallinen, ilmeinen poikkeama taivaalla, jota tarkkailijan on vaikea tunnistaa. UFO - |
Lento avaruuteen - avaruushissiAvaruusmatkailu on edelleen erittäin kallista, vaarallista ja ympäristöä tuhoavaa. Kemiallisesti kuljetettavat raketit eivät salli radikaaleja muutoksia |
Lento Marsiin vuonna 2021Ryhmä nuoria asiantuntijoita Venäjältä antoi sensaatiomaisen lausunnon ja ilmoitti, että vuoteen 2021 mennessä he pystyvät tarjoamaan miehitetyn lennon Marsiin ja Venukseen. |
Miksi Leonovin kvanttimoottoria ei oteta käyttöön?Lehdistössä ilmestyy säännöllisesti muistiinpanoja Brjanskin tiedemiehen Vladimir Semenovich Leonovin tuntemattomasta kehityksestä. Superyhdistysteorian kirjoittaja ehdotti pohjimmiltaan antigravitaatioprojektia |
Plasmamoottori planeettojen väliseen avaruusalukseenOsana Kuun, Marsin ja muiden planeettojen välisen avaruuden kohteiden tutkimusta venäläinen kosmonautiikka sai tehtäväkseen luoda korkealaatuisia avaruusaluksia. |
Angara-raketin näkymätUusi venäläinen raskas kantoraketti Angara-A5 laukaistiin 23. joulukuuta Plesetskin kosmodromista. Se laukaisee geostationaariselle kiertoradalle kaksi painavan rahti-avaruusaluksen Vihreä saari - Rostov-on-Donin salaisuusIlluminati ja käärmeen veljeskuntaKuuprojekti "Tähti"Zvezda-projekti on Neuvostoliiton kuu-ohjelman kehitystyö ja vuodelta 1964-1974. Projektin mukaan se oli tarkoitus suorittaa Kuuhun vuonna... Vettä ohuesta ilmastaIsraelilainen Water-Gen-yhtiö ehdotti ratkaisua tähän ongelmaan. Sen edustajien mukaan tarjoa vesilähde milloin tahansa ja... Monet teknisesti kehittyneet maat, erityisesti Euroopan unionin maat (mukaan lukien Ranska, Saksa, Iso-Britannia) sekä Japani, Kiina, Ukraina, Intia, ovat tehneet ja tekevät tutkimusta, jonka tarkoituksena on luoda omia näytteitä uudelleenkäytettävistä avaruusjärjestelmistä. (Hermes, HOPE, "Zenger-2", HOTOL, ASSTS, RLV, Skylon, "Shenlong", "Sura" jne.) Valitettavasti taloudelliset vaikeudet osoittavat punaista valoa näille projekteille, usein merkittävien suunnittelutyön jälkeen. toteutettu. Hermes -Euroopan avaruusjärjestön kehittämä avaruusalusprojekti. Kehitys aloitettiin virallisesti marraskuussa 1987, vaikka Ranskan hallitus hyväksyi hankkeen jo vuonna 1978. Hankkeen oli määrä laskea vesille ensimmäinen laiva vuonna 1995, mutta poliittisen tilanteen muuttuminen ja rahoitusvaikeudet johtivat hankkeen lopettamiseen vuonna 1993. Yhtään tällaista laivaa ei ole rakennettu. Eurooppalainen avaruusalus Hermes HORE - Japanin avaruussukkula. Suunniteltu 80-luvun alusta lähtien. Se suunniteltiin uudelleen käytettäväksi nelipaikkaiseksi avaruuslentokoneeksi pystysuoralla laukaisulla kertakäyttöisellä N-2 kantoraketilla. Sitä pidettiin Japanin tärkeimpänä panoksena ISS:lle. Japanilainen avaruusalus HOPE X-30 National Aero-Space Plane (NASP) - lupaavan uudelleenkäytettävän avaruusaluksen projekti- Uuden sukupolven yksivaiheinen ilmailujärjestelmä-avaruusalus (AKS), jossa on horisontaalinen laukaisu ja lasku, jonka Yhdysvallat on kehittänyt luomaan luotettava ja yksinkertainen keino ihmisten ja rahdin massalaukaisuun avaruuteen. Projekti on keskeytetty, ja parhaillaan tutkitaan hypersonic-miehittämättömiä kokeellisia ilma-aluksia (Boeing X-43) hypersonic-ramjet-moottorin luomiseksi.
Ohjelma kokeellisen X-33-laitteen luomiseksi käynnistettiin heinäkuussa 1996. NASAn urakoitsijana oli Lockheed Martin Corporationin Skunk Works -kehitysosasto, joka voitti sopimuksen perustaa täysin uudenlainen Venture Star -avaruussukkula. Myöhemmin testattiin sen parannettua mallia, nimeltään "X-33", ja sitä ympäröi tiheä salassapitoverho. Laitteesta tunnetaan vain muutama ominaisuus. Lentoonlähtöpaino -123 tonnia, pituus -20 metriä, leveys - 21,5 metriä. Kaksi täysin uudenlaista moottoria mahdollistavat X-33:n yli 1,5-kertaisen äänennopeuden. Laite on avaruusaluksen ja stratosfäärilentokoneen risteys. Kehitystä tehtiin sillä, että hyötykuorman avaruuteen lähettämisen kustannuksia alennettiin kymmenkertaiseksi, nykyisestä 20 tuhannesta dollarista kilolta hieman yli kahteen tuhanteen. Ohjelma kuitenkin päättyi vuonna 2001, eikä kokeellisen prototyypin rakentaminen saatu päätökseen. Venture Staria (X-33) varten kehitettiin niin kutsuttu kiilailmarakettimoottori. Vasemmalla on tavanomainen rakettimoottori, oikealla on kiilailmarakettimoottori. Skylon on englantilaisen Reaction Engines Limitedin projektin nimi, jonka mukaan tulevaisuudessa voidaan luoda uudelleenkäytettävä miehittämätön avaruusalus, joka, kuten sen kehittäjät olettavat, mahdollistaa edullisen ja luotettavan pääsyn avaruuteen. Hankkeen alustavassa tarkastelussa todettiin, ettei siinä ollut teknisiä tai suunnitteluvirheitä. Arvioiden mukaan Skylon alentaa lastin poiston kustannuksia 15-50 kertaa. Yhtiö hakee parhaillaan rahoitusta.
Osana NPO Molniyan aloitetyötä hankkeen puitteissa luotiin pienemmät ja täysimittaiset ulkoisen polttoainesäiliön mitat ja painomallit, avaruuskoneen mitat ja paino sekä teknologiset mallit. Tähän mennessä hankkeeseen on käytetty jo noin 14 miljoonaa dollaria. Hanke on edelleen mahdollinen, jos sijoittajia löytyy. Clipper-malli ilmanäyttelyssä Le Bourgetissa. Venäläinen avaruusyhtiö Energia suunnitteli laukaisevansa ensimmäisen Parom-tyyppisen interorbitaalisen hinaajan avaruuteen vuonna 2009, mutta vuoden 2006 jälkeen ei ole ollut virallisia ilmoituksia tai julkaisuja, jotka olisi omistettu tämän hankkeen kehittämiseen. Zarya - uudelleenkäytettävä monikäyttöinen avaruusalus RSC Energian vuosina 1986-1989 kehittämä , jonka tuotantoa ei koskaan aloitettu avaruusohjelmien rahoituksen vähentymisen vuoksi.
Jaoin teille tiedot, jotka "kaivoin" ja systematisoin. Samalla hän ei ole lainkaan köyhtynyt ja on valmis jakamaan edelleen, vähintään kahdesti viikossa. Jos löydät artikkelissa virheitä tai epätarkkuuksia, ilmoita siitä meille. Olen hyvin kiitollinen. Ei aiheeseen liittyviä viestejä. KommentitArviot (10) lupaavien avaruusalusten kehittämisestä pysähtyivät puoliväliin.Sähköposti: [sähköposti suojattu] huomautus Levitaattori avaruusmatkailulle Samaan aikaan lupaavien avaruusalusten laskeutuminen tulisi suorittaa myös Venäjän alueelle, tällä hetkellä Sojuz-avaruusalukset lähtevät Baikonurista ja laskeutuvat myös Kazakstanin alueelle. SE – staattinen energoidi voimalaitokselle Lennot Marsiin Pysy Marsissa Helmikuussa Space X laukaisi Falcon Heavy -kantoraketin. Yrityksen johtajaa Elon Muskia pidetään nerona ja "visionäärinä", mutta hänenkin fantasiansa Marsin kolonisoimisesta kalpenevat jo täydessä vauhdissa oleviin projekteihin nähden. Kaivostyöläiset meteoriitilla Rahan ansaitseminen avaruudessa on suhteellisen uusi idea. On vaikea odottaa, että suuryritykset olisivat kiinnostuneita puhtaasti tieteellisestä tutkimuksesta, joten avaruusteollisuuden tulevaisuus piilee juuri kaupallisten projektien lisääntymisessä - loppujen lopuksi Amerikan laajojen alueiden tutkimista ei niinkään sanelenut tiedon jano niin kuin voiton jano. Kaivosresurssien louhinta asteroidilla on rohkein ja kunnianhimoisin kaikista mahdollisista ideoista rikastua maan ulkopuolisten luonnonvarojen kustannuksella. Silmiinpistävin esimerkki uuden toimialan syntymisestä on amerikkalaiset Deep Space Industries ja Planetary Resources -yhtiöt, joiden hankkeisiin Luxemburgin hallitus myönsi 200 miljoonaa dollaria. Olemassa olevien projektien mukaan asteroidien louhinta tapahtuu useissa vaiheissa: mahdollisesti "kiinnostavien" taivaankappaleiden havaitseminen, kaukokartoitus/näytteenotto ja, jos asteroidi katsotaan "arvoiseksi", mineraalien louhinta siitä. Resurssien louhinta meteoriitilla ei ole vain fantasiaa: Planetary Resourcesin luotain Arkyd-6 saapui menestyksekkäästi Maan kiertoradalle aiemmin tänä vuonna. Se on eräänlainen moduuli, joka kehittää teknologiaa mahdollisesti kehityskelpoisten taivaankappaleiden havaitsemiseen. Seuraavaksi yritys aikoo laukaista kiertoradalle Arkyd-100-laitteen - täysimittaisen satelliitin, joka on täysin varustettu meteoriittien havaitsemiseen, minkä jälkeen Arkyd-200 ja Arkyd-300 lähetetään suoraan taivaankappaleeseen, jonka tarkoitus on olla tiedustelussa taivaankappaleen välittömässä läheisyydessä. Näiden alustavien valmistelujen jälkeen on tarkoitus lähettää automaattitilassa toimivat kaivosalukset taivaankappaleeseen. Planetary Resourcesin mukaan ihmiskunta voi ylpeillä ensimmäisellä kokemuksellaan avaruusporauksesta vuoteen 2030 mennessä. Mitä hyötyä teollisesta asteroidilouhinnasta on? Ensinnäkin niitä voidaan käyttää veden ja vettä sisältävien aineiden erottamiseen - välttämättömiä raaka-aineita rakettipolttoaineen tuotantoon suoraan avaruudessa. Ja toiseksi, tällaiset taivaankappaleet voivat sisältää paljon elementtejä, jotka ovat erittäin harvinaisia maan päällä. Esimerkiksi asteroidi 2011 UW158, joka lensi planeettamme ohi vuonna 2015, sisälsi 5 biljoonaa dollaria platinaa. Kuun hautajaiset Ihminen ei ole ikuinen, ja hänen polkunsa elämän jälkeen on harkittava uudelleen avaruuskaudella. Joka tapauksessa näin uskoo Elysium Space -yhtiö, joka aikoo tarjota palvelua vainajan tuhkan lähettämisestä Kuuhun. Sen sijaan, että katsoisimme alas jalkoihinsa, muistaisimme rakkaitamme ja ystäviämme, voimme katsoa ylös yötaivaan ikuisiin ihmeisiin tietäen, että välittämämme ihmiset ovat aina kanssamme, kertoo yrityksen verkkosivu. Hyödyntääkseen tätä epätavallista palvelua yritys on kehittänyt erityisiä mini-uurnoja, joihin osa tuhkasta laitetaan, joka sitten lasketaan avaruuteen. Elysium Space tarjoaa kaksi vaihtoehtoa "avaruushautajaisiin": ensimmäinen, jonka hinta on 2 500 dollaria, nimeltään "Shooting Star", sisältää tuhkan lähettämisen Maan kiertoradalle, jossa ne viettävät noin kaksi vuotta ja niitä voidaan seurata reaaliajassa älypuhelimen avulla. sovellus. Toinen on tuhkan toimittaminen kuuhun, jossa ne lepäävät "ikuisesti". Miniurneja kiertoradalle laskevan Star II -avaruusaluksen laukaisupäivää ei ole määritelty, kun taas Lunar I -luotaimen pitäisi kiiruhtaa Maan satelliitille vuonna 2019. Drone ja sukellusvene Saturnuksen kuussa Toisin kuin yllä käsitellyt projektit ja yritykset, amerikkalainen ilmailutoimisto NASA keskittyy enemmän tutkimustehtäviin, jotka, kuten käy ilmi, vaativat yhä enemmän mielikuvitusta ja rohkeutta. Tällaisia hankkeita ovat muun muassa dronin ja sukellusveneen lähettäminen Saturnuksen kuuhun Titaaniin, taivaankappaleeseen, jolla tiedemiehillä on todennäköisimmin elämää. Dragonfly-projekti kehitettiin Johns Hopkinsin yliopiston soveltavan fysiikan laboratoriossa, ja se on yksi kahdesta finalistista New Frontiers aurinkokunnan tutkimusohjelmakilpailussa parhaasta avaruustehtäväsuunnittelusta. Toisin kuin tavalliset pyörien avulla liikkuvat roverit, Dragonfly on lentävä luotain, joka liikkuu Titanin tiheässä ilmakehässä potkureiden avulla, jotka nostavat laitteen satelliitin pinnan yläpuolelle. Toinen hankkeen erityispiirre on se, että luotain toimii ydinvoimalaitoksella. Titanin pinnalla on jokia, järviä ja kokonaisia valtameriä, jotka on valmistettu hiilivedyistä. Saturnuksen satelliitin mysteerien tutkiminen on mahdotonta ajatella ilman sukeltamista tähän kuiluun. Siksi NASA aikoo luoda ja varustaa "avaruussukellusveneen". Projektia johtavat Washingtonin yliopiston asiantuntijat, jotka ovat luoneet uudelleen olosuhteet, joita avaruusalus kohtaa Titanilla tutkiakseen satelliitin vähän tutkitun ympäristön mahdollista vaikutusta laitteeseen.
Erityisesti tutkijat ovat jo onnistuneet saamaan selville, että "hiilivetyvarastot" jäätyvät -198 °C:n lämpötilassa, mikä tarkoittaa, että mahdollisuus, että sukellusvene törmää johonkin jäävuoren kaltaiseen, on minimaalinen - tämä yksinkertaistaa merkittävästi suunnittelutehtävää. sukellusvene, jonka laukaisu on suunniteltu Titanille lähitulevaisuudessa 20 vuotta. Ensimmäinen tähtienvälinen lento Elämän tai sen merkkien etsintä aurinkokunnassa on yksi modernin tieteen päätehtävistä, mutta tämä ei tarkoita, että ihmiskunta hylkää ikuisesti lennot tähtiin. Venäläisen miljardöörin Juri Milnerin ja kuuluisan brittiläisen astrofyysikon Stephen Hawkingin johtama Breakthrough Starshot -aloite sisältää nanosatelliittien lähettämisen laserpurjeilla Aurinkoa lähimpään tähtijärjestelmään Alpha Centauriin.
Alpha Centauri on noin 4,37 valovuoden päässä. Nanosatelliitit, toisin kuin suuret alukset, pystyvät voittamaan valtavia tähtienvälisiä etäisyyksiä erittäin alhaisen massansa ansiosta paljon suuremmalla nopeudella - noin 20% valon nopeudesta. Milner myönsi 100 miljoonaa dollaria tehdäkseen projektista totta. Tarvittavia tekniikoita ei vielä ole, mutta tiedemiesten mukaan ihmiskunnalla on kaikki mahdollisuudet päästä Alpha Centauriin ennen 2000-luvun loppua. Avaruushissi Yksi tulevaisuuden kunnianhimoisimmista projekteista, joka muuttaa radikaalisti ja ikuisesti ihmiskunnan kohtaloa ja lähestymistapaa itsensä näkemiseen, on avaruushissi. Ajatuksen avaruushissistä muotoili ensin venäläinen tiedemies Konstantin Tsiolkovski. Perinteisesti avaruushissi on rakenne, jossa kaapelia pidetään toisessa päässä planeetan pinnalla ja toisesta kiertoradalla olevasta Maan suhteen paikallaan olevasta pisteestä. Tällaisen hissin massakeskuksen tulisi olla noin 36 tuhannen kilometrin korkeudessa. Hissikaapelin tulee olla materiaalista, jolla on erittäin korkea vetolujuus ja ominaistiheyssuhde - sopivin materiaali avaruushissin rakentamiseen on hiilinanoputket, joita usein kutsutaan 2000-luvun materiaaliksi. Teknologiaa nanoputkien valmistamiseksi teollisissa määrissä ja niiden kutomiseksi kaapeleiksi on kuitenkin vasta alkamassa. Miksi avaruushissi oli kunnianhimoisten, mutta kuitenkin enemmän tai vähemmän lähellä toteutusprojektien listalla? Obayashi lupaa rakentaa avaruushissin vuoteen 2050 mennessä. Aurinkokunta ei ole pitkään aikaan kiinnostanut tieteiskirjailijoita. Mutta yllättäen joillekin tutkijoille "alkuperäiset" planeettamme eivät aiheuta paljon inspiraatiota, vaikka niitä ei ole vielä käytännössä tutkittu. Hädin tuskin avattuaan ikkunan avaruuteen ihmiskunta ryntää tuntemattomiin etäisyyksiin, eikä vain unissa, kuten ennen. Tämän ennennäkemättömän ohjelman odotetaan houkuttelevan tutkijoita, insinöörejä ja harrastajia ympäri maailmaa. Jos kaikki onnistuu, 100 vuoden kuluttua ihmiskunta pystyy rakentamaan tähtienvälisen laivan ja liikumme aurinkokunnassa kuin raitiovaunuilla. Mitä ongelmia on siis ratkaistava, jotta tähtien lennosta tulisi todellisuutta? Tähtitiede automaattisilla avaruusaluksilla näyttää joidenkin tutkijoiden mielestä olevan melkein ratkaistu ongelma, kummallista kyllä. Ja tämä siitä huolimatta, että nykyisellä etanan nopeudella (noin 17 km/s) ja muilla alkeellisilla (tällaisille tuntemattomille teille) laitteilla ei ole mitään järkeä laukaista automaatteja tähtiin. Nyt amerikkalaiset Pioneer 10 ja Voyager 1 ovat lähteneet aurinkokunnasta, eikä niihin ole enää yhteyttä. Pioneer 10 liikkuu kohti Aldebarania. Jos sille ei tapahdu mitään, se saavuttaa tämän tähden läheisyydessä... 2 miljoonassa vuodessa. Samalla tavalla muut laitteet ryömivät maailmankaikkeuden avaruuden poikki. Joten riippumatta siitä, onko laiva asuttu vai ei, lentääkseen tähtiin se tarvitsee suurta nopeutta, lähellä valonnopeutta. Tämä auttaa kuitenkin ratkaisemaan ongelman lentää vain lähimpiin tähtiin. "Vaikka onnistuisimme rakentamaan tähtialuksen, joka voisi lentää lähellä valonnopeutta", kirjoitti K. Feoktistov, "matkustusaika vain galaksissamme laskettaisiin vuosituhansissa ja kymmenissä vuosituhanneissa, koska sen halkaisija on on noin 100 000 valovuotta. Mutta maan päällä tapahtuu paljon muuta tänä aikana." Suhteellisuusteorian mukaan ajan kuluminen kahdessa toisiinsa nähden liikkuvassa järjestelmässä on erilaista. Koska pitkillä matkoilla laiva ehtii saavuttaa valonnopeutta hyvin lähellä olevan nopeuden, aikaero maan päällä ja laivalla on erityisen suuri. Oletetaan, että tähtienvälisten lentojen ensimmäinen kohde on Alpha Centauri (kolmen tähden järjestelmä) - meitä lähinnä oleva. Valonnopeudella pääset sinne 4,5 vuodessa, maan päällä kuluu kymmenen vuotta tänä aikana. Mutta mitä suurempi etäisyys, sitä suurempi aikaero. Muistatko Ivan Efremovin kuuluisan "Andromeda-sumun"? Siellä lentoa mitataan vuosina ja maanpäällisissä vuosina. Kaunis satu, ei mitään sanottavaa. Tämä haluttu sumu (tarkemmin sanottuna Andromedan galaksi) sijaitsee kuitenkin 2,5 miljoonan valovuoden etäisyydellä meistä. Joidenkin laskelmien mukaan matka kestää astronauteilla yli 60 vuotta (tähtialusten kellojen mukaan), mutta maapallolla kuluu kokonainen aikakausi. Kuinka heidän kaukaiset jälkeläisensä tervehtivät "neandertalilaisia"? Ja tuleeko maapallo edes eloon? Eli paluu on periaatteessa turhaa. Kuitenkin, kuten itse lento: meidän on muistettava, että näemme Andromeda-sumugalaksin sellaisena kuin se oli 2,5 miljoonaa vuotta sitten - niin kauan sen valo kulkee meille. Mitä järkeä on lentää tuntemattomaan päämäärään, jota ei kenties ole ollut pitkään aikaan, ainakaan samassa muodossa ja samassa paikassa? Tämä tarkoittaa, että jopa valonnopeudella tapahtuvat lennot ovat oikeutettuja vain suhteellisen läheisille tähdille. Valonnopeudella lentävät laitteet elävät kuitenkin edelleen vain teoriassa, joka muistuttaa tieteiskirjallisuutta, vaikkakin tieteellistä. PLANEETAN KOKO LAUS Luonnollisesti ensinnäkin tiedemiehet keksivät idean käyttää tehokkainta lämpöydinreaktiota laivan moottorissa - sellaisena kuin se oli jo osittain hallittu (sotilaallisiin tarkoituksiin). Meno-paluumatkaa varten lähes valon nopeudella, jopa ihanteellisella järjestelmärakenteella, alkumassan ja lopullisen massan suhde on oltava vähintään 10 suhteessa kolmanteenkymmenenteen tehoon. Toisin sanoen avaruusalus näyttää valtavalta junalta, jossa on pienen planeetan kokoista polttoainetta. Tällaista kolossia on mahdotonta laukaista avaruuteen Maasta. Ja se on myös mahdollista koota kiertoradalle; ei ole turhaan, että tiedemiehet eivät keskustele tästä vaihtoehdosta. Ajatus fotonimoottorista, joka käyttää aineen tuhoamisperiaatetta, on erittäin suosittu. Annihilaatio on hiukkasen ja antihiukkasen muuntamista törmäyksessä toisiksi alkuperäisistä poikkeaviksi hiukkasiksi. Tutkituin on elektronin ja positronin tuhoutuminen, joka synnyttää fotoneja, joiden energia liikuttaa tähtialusta. Amerikkalaisten fyysikkojen Ronan Keenen ja Wei-ming Zhangin laskelmat osoittavat, että nykyaikaisten teknologioiden perusteella on mahdollista luoda tuhoamismoottori, joka pystyy kiihdyttämään avaruusaluksen 70 prosenttiin valon nopeudesta. Ongelmat alkavat kuitenkin lisää. Valitettavasti antiaineen käyttö rakettipolttoaineena on erittäin vaikeaa. Tuhoamisen aikana tapahtuu voimakkaan gammasäteilyn purkauksia, jotka ovat haitallisia astronauteille. Lisäksi positronipolttoaineen kosketus alukseen on täynnä kohtalokasta räjähdystä. Lopuksi, ei vielä ole tekniikoita riittävän määrän antimateriaaleen saamiseksi ja sen pitkäaikaiseen varastointiin: esimerkiksi antivetyatomi "elää" nyt alle 20 minuuttia, ja milligramman positronien tuotanto maksaa 25 miljoonaa dollaria. Mutta oletetaan, että ajan myötä nämä ongelmat voidaan ratkaista. Tarvitset kuitenkin edelleen paljon polttoainetta, ja fotonitähtialuksen lähtömassa on verrattavissa Kuun massaan (Konstantin Feoktistovin mukaan). PURJE ON RETKENNÄ! Suosituin ja realistisin tähtilaiva nykyään pidetään aurinkopurjeveneenä, jonka idea kuuluu Neuvostoliiton tiedemiehelle Friedrich Zanderille. Aurinkopurje (valo, fotoni) on laite, joka käyttää auringonvalon painetta tai laseria peilipinnalla avaruusaluksen liikuttamiseen. Kansainvälisessä tähtitieteellisessä kongressissa XXXVI ehdotettiin lasertähtialusprojektia, jonka liike saadaan aikaan Merkuriuksen kiertoradalla olevien optisten lasereiden energialla. Laskelmien mukaan tämän mallin tähtialuksen matka Epsilon Eridaniin (10,8 valovuotta) ja takaisin kestäisi 51 vuotta. "On epätodennäköistä, että aurinkokuntamme läpi matkustamisesta saatu data edistyisi merkittävästi ymmärtämään maailmaa, jossa elämme. Luonnollisesti ajatus kääntyy tähtiin. Loppujen lopuksi aiemmin ymmärrettiin, että lennot lähellä Maata, lennot muille aurinkokuntamme planeetoille eivät olleet lopullinen tavoite. Tien tasoittaminen tähtiin näytti olevan päätehtävä.” Aurinkokunnan ulkopuolella auringonvalon paine kuitenkin lähestyy nollaa. Siksi on olemassa projekti aurinkopurjeveneen nopeuttamiseksi käyttämällä laserjärjestelmiä jostain asteroidista. Kaikki tämä on vielä teoriaa, mutta ensimmäiset askeleet ovat jo otettu. Vuonna 1993 venäläisellä Progress M-15 -aluksella otettiin ensimmäistä kertaa käyttöön 20 metriä leveä aurinkopurje osana Znamya-2-projektia. Kun Progressia telakoitiin Mir-asemaan, sen miehistö asensi Progressiin heijastimen asennusyksikön. Tämän seurauksena heijastin loi 5 km leveän valopilkun, joka kulki Euroopan läpi Venäjälle 8 km/s nopeudella. Valopisteen kirkkaus vastasi suunnilleen täysikuuta. Aurinkopurjeveneen etuna on siis polttoaineen puute laivalla, haittoja purjeen rakenteen haavoittuvuus: pohjimmiltaan se on ohut kalvo, joka on venytetty rungon päälle. Missä on takuu, ettei purjeeseen tule reikiä kosmisista hiukkasista matkan varrella? Purjeversio saattaa soveltua automaattisten luotainten, asemien ja rahtilaivojen laukaisuun, mutta ei sovellu miehitetyille paluulennoille. On olemassa muitakin tähtilaivaprojekteja, mutta ne tavalla tai toisella muistuttavat edellä mainittuja (samojen laajamittaisten ongelmien kanssa). Yllätyksiä TÄHDENVÄLISESSÄ AVARUUKSESSA Näyttää siltä, että monet yllätykset odottavat matkailijoita universumissa. Esimerkiksi amerikkalainen Pioneer 10 -laite yltyi hädin tuskin aurinkokunnan ulkopuolelle ja alkoi kokea tuntematonta alkuperää aiheuttavaa voimaa, joka aiheutti heikon jarrutuksen. On tehty monia oletuksia, mukaan lukien hitauden tai jopa ajan vielä tuntemattomat vaikutukset. Tälle ilmiölle ei vieläkään ole selkeää selitystä, erilaisia hypoteeseja harkitaan: yksinkertaisista teknisistä (esimerkiksi reaktiivinen voima laitteen kaasuvuodosta) uusien fysikaalisten lakien käyttöönottoon. Toinen laite, Voyadger 1, havaitsi aurinkokunnan rajalla alueen, jossa oli voimakas magneettikenttä. Siinä tähtienvälisestä avaruudesta peräisin olevien varautuneiden hiukkasten paine saa Auringon luoman kentän tiheämmäksi. Laite rekisteröity myös:
Tähtien välinen tila ei ole tyhjä. Kaikkialla on kaasun, pölyn ja hiukkasten jäänteitä. Kun yritetään kulkea lähellä valonnopeutta, jokainen laivan kanssa törmäävä atomi on kuin suurienerginen kosmisen säteen hiukkanen. Kovan säteilyn taso tällaisen pommituksen aikana kasvaa sietämättömästi jopa lentojen aikana läheisiin tähtiin. Ja hiukkasten mekaaninen vaikutus sellaisilla nopeuksilla on kuin räjähtäviä luoteja. Joidenkin laskelmien mukaan tähtialuksen suojaverkon jokaista senttimetriä ammutaan jatkuvasti nopeudella 12 laukausta minuutissa. On selvää, että mikään näyttö ei kestä tällaista altistumista useiden lentovuosien aikana. Tai sen paksuuden (kymmeniä ja satoja metrejä) ja massan (satoja tuhansia tonneja) on oltava liian suuri. Itse asiassa avaruusalus koostuu pääasiassa tästä näytöstä ja polttoaineesta, joka vaatii useita miljoonia tonneja. Näistä olosuhteista johtuen tällaisilla nopeuksilla lentäminen on mahdotonta, varsinkin kun matkan varrella voi törmätä pölyn lisäksi johonkin suurempaan tai jäädä loukkuun tuntemattomaan painovoimakenttään. Ja sitten kuolema on taas väistämätön. Näin ollen, vaikka avaruusalus on mahdollista kiihdyttää alivalon nopeuteen, se ei saavuta lopullista tavoitettaan - sen tiellä on liikaa esteitä. Siksi tähtienväliset lennot voidaan suorittaa vain huomattavasti pienemmillä nopeuksilla. Mutta sitten aikatekijä tekee näistä lennoista merkityksettömiä. Osoittautuu, että on mahdotonta ratkaista ongelmaa, joka liittyy materiaalikappaleiden kuljettamiseen galaksisten etäisyyksien yli lähellä valonnopeutta. Ei ole mitään järkeä murtautua tilan ja ajan läpi mekaanisen rakenteen avulla. MOLE REIKÄ Tieteiskirjailijat, jotka yrittävät voittaa vääjäämätöntä aikaa, keksivät, kuinka "puristaa reikiä" avaruudessa (ja ajassa) ja "taittaa" se. He keksivät erilaisia hyperavaruushyppyjä avaruuden pisteestä toiseen ohittaen välialueet. Nyt tiedemiehet ovat liittyneet tieteiskirjailijoiden joukkoon. Fyysikot alkoivat etsiä maailmankaikkeudesta äärimmäisiä aineen tiloja ja eksoottisia porsaanreikiä, joissa on mahdollista liikkua superluminaalisilla nopeuksilla, vastoin Einsteinin suhteellisuusteoriaa. Näin syntyi ajatus madonreiästä. Tämä reikä yhdistää kaksi maailmankaikkeuden osaa, kuten leikattu tunneli, joka yhdistää kaksi kaupunkia, joita erottaa korkea vuori. Valitettavasti madonreiät ovat mahdollisia vain absoluuttisessa tyhjiössä. Universumissamme nämä reiät ovat erittäin epävakaita: ne voivat yksinkertaisesti romahtaa ennen kuin avaruusalus ehtii perille. Vakaiden madonreikien luomiseen voit kuitenkin käyttää hollantilaisen Hendrik Casimirin löytämää vaikutusta. Se koostuu johtavien varautumattomien kappaleiden keskinäisestä vetovoimasta kvanttivärähtelyjen vaikutuksesta tyhjiössä. Osoittautuu, että tyhjiö ei ole täysin tyhjä, gravitaatiokentässä on vaihteluita, joissa hiukkaset ja mikroskooppiset madonreiät ilmestyvät spontaanisti ja katoavat. Jäljelle jää vain löytää yksi rei'istä ja venyttää sitä asettamalla se kahden suprajohtavan pallon väliin. Madonreiän toinen suu jää maan päälle, avaruusalus siirtää toisen lähes valon nopeudella tähteen - lopulliseen kohteeseen. Eli avaruusalus murtautuu tunnelin läpi. Kun tähtialus saavuttaa määränpäänsä, madonreikä avautuu todelliselle salamannopealle tähtienväliselle matkalle, jonka kesto mitataan minuuteissa. HÄIRIÖN KUPLA Madonreikäteorian kaltainen loimikupla. Vuonna 1994 meksikolainen fyysikko Miguel Alcubierre suoritti laskelmia Einsteinin yhtälöiden mukaisesti ja löysi teoreettisen mahdollisuuden avaruudellisen jatkumon aaltomuodonmuutokselle. Tässä tapauksessa avaruus puristuu avaruusaluksen edessä ja laajenee samalla sen takana. Tähtialus on ikään kuin asetettu kaarevuuskuplaan, joka pystyy liikkumaan rajoittamattomalla nopeudella. Idean nerokkuus on, että avaruusalus lepää kaarevuuskuplassa, eikä suhteellisuuslakeja rikota. Samaan aikaan itse kaarevuuskupla liikkuu, vääristäen paikallisesti aika-avaruutta. Huolimatta kyvyttömyydestä kulkea valoa nopeammin, mikään ei estä avaruutta liikkumasta tai avaruuden vääntymistä leviämästä valoa nopeammin, minkä uskotaan tapahtuneen heti alkuräjähdyksen jälkeen, kun maailmankaikkeus muodostui. Kaikki nämä ideat eivät vielä sovi modernin tieteen puitteisiin, mutta vuonna 2012 NASAn edustajat ilmoittivat valmistelevansa kokeellista testiä tohtori Alcubierren teorialle. Kuka tietää, ehkä Einsteinin suhteellisuusteoriasta tulee jonain päivänä osa uutta globaalia teoriaa. Loppujen lopuksi oppimisprosessi on loputon. Tämä tarkoittaa, että jonain päivänä voimme murtautua orjantappuroista tähtiin. Irina GROMOVA Edellinen viestiAurinkokunnan "Planeetta X" tai "Planeetta 9". |