Podróż w kosmos – 7 futurystycznych pojazdów do zwiedzania kosmosu


projek dedal

Astronomowie ogłosił niedawno silne dowody na istnienie  Ziemi jak obcej planety wokół Proxima Centauri, gwiazda najbliżej naszego Słońca, co czyni go najbliżej podobnej znalezionych do tej pory. Chociaż s nadal znajduje się 4,2 lat świetlnych, czyli 25 bilionów mil od Ziemi. Przy takich odległościach, moglibyśmy kiedykolwiek odwiedzić nowo odkrytą planetę?

Nawet najbliższa gwiazda bierze dziesiątki tysięcy lat, aby osiągnąć stosując konwencjonalne kosmiczne, takie jak zrobotyzowane sondy wykorzystywane obecnie do zbadania układu słonecznego. Te statki kosmiczne napędzane są za pomocą kombinacji rakiet chemicznych, napędy jonowe o niskiej grawitacji oporowych i wspomagane trajektorii – w tym tak zwanych „Slingshot” manewry wokół słońca lub dużych planet, które dają im dużą prędkością serię.

Ale jeśli mamy zamiar podróżować poza naszym układem słonecznym, będziemy potrzebować czegoś trochę szybciej niż to – być może coś takiego giganta Projekt Dedal rakiety Fusion, pokazany tutaj, aby skalować z NASA rakiety Saturn V w ilustracji  artysty Adrian Mann, którego praca jest opisywany w tych futurystycznych technologii kosmicznych. Oto siedem sposobów, że roboty, a nawet człowieka odkrywcy, może odwiedzić systemu Proxima Centauri lub innych miejsca w kosmosie.

 

projek dedal

 

Projekt Dedalius

Projekt Dedalius jest koncepcja dla sondy międzygwiezdnej, opracowany w 1970 roku przez grupę specjalistów technicznych dla brytyjskiego Międzyplanetarnego Society. Docelowy celem była gwiazda Barnarda – czerwonego karła około 6 lat świetlnych od Ziemi, pod wieloma względami podobny do Proxima Centauri, gdzie astronomowie zgłaszają teraz odkryli oznaki potencjalnie planety do zamieszkania.

Rezultatem projektu pięcioletniego był projekt statku kosmicznego Dedala, dwustopniowy, 54000 ton rakiet jądrowych, które zwiększyłoby się 400-tonowy robota sondę do około 12 procent prędkości światła. Pozwoliłoby to na sondę, aby 6-light-letnią podróż do Gwiazdy Barnarda w około 50 lat.

Rakiety z sondy Daedalusa będzie zasilany przez syntezę jądrową, przy użyciu wiązki elektronów do detonacji strumienia granulek paliwa, takie jak hel-3, które może być eksploatowane z powierzchni księżyca. Mimo to, silniki pochłonie dziesiątki tysięcy ton paliwa, aby uzyskać sondę aż do jego maksymalnej prędkości w ciągu około 4 lat .

Dedal byłaby zbyt duża, aby wystartować z powierzchni Ziemi, więc musiałby być zbudowany na orbicie, co oznacza statek kosmiczny jak to nie może być budowane bez zdolności do budowy w przestrzeni, która nie istnieje dzisiaj, że przestrzeń naukowiec Ian Crawford, profesor nauk planetarnych i astrobiologii w Birkbeck College w Wielkiej Brytanii.

Chociaż Crawford uważa, że nauka za koncepcją Projekt Dedal jest bardziej zrozumiałe niż wtedy, gdy sonda została zaprojektowana, powiedział, że ogromne koszty i ogromne wyzwania techniczne może oznaczać to będzie więcej niż 100 lat, zanim coś takiego jak Dedala wyrusza do gwiazd.

projekt icarus

 

Projekt Icarus

Na Projekt Dedal koncepcja z 1970 roku są inspiracją dla projektu Ikara, trwającego wspólnego projektu przez Brytyjskie Towarzystwo Międzyplanetarne i organizację Icarus międzygwiezdnych, międzynarodowej sieci naukowców, inżynierów i pasjonatów, którzy mają nadzieję rozwijać zdolności do międzygwiezdnej lotów kosmicznych przez rok 2100.

Projekt Ikar jest zaprojektowany, by dotrzeć do gwiazdy w ciągu 22 lat świetlnych od Ziemi, która ma potencjalnie mieszkalną egzoplanety, czyli jeśli planeta jest potwierdzona wokół Proxima Centauri, to może stać się celem.

Projekt ma na celu zaktualizowanie Icarus projektu Daedalus z nowych technologii i pomysłów. Wśród udoskonaleń proponowane są silniki rakietowe fuzyjne, które używają innego paliwa jądrowego, która byłaby zdetonowana przez lasery zamiast wiązki elektronów – technologię, która może czerpać z najnowszych osiągnięć w fuzji laserowej zapłonu w National Ignition Facility w Lawrence Livermore National Laboratory w California, powiedział Crawford.

Sonda Icarus może być także mniejsza niż sondy 400-tonowego przewidywał Project Dedala, dzięki postępowi w miniaturyzacji elektronicznej i robotyki i nanotechnologii w przyszłości – co oznaczałoby sonda musiałaby nosić mniej paliwa, aby osiągnąć pełną prędkość.

lekkie żagle

Lekkie żagle

Naszym najlepszym do podróży międzygwiezdnych może być, aby nie używać rakiety w ogóle, powiedział Crawford. Lekkie żagle, które wykorzystują ciśnienie światła do napędzania ładowność, są już uważane za międzyplanetarnych sond kosmicznych, aw 2010 roku w Japonii eksperymentalna IKAROS statek kosmiczny z powodzeniem wykorzystała swoje 60-metrowej szeroki (20 metrów) lekki żagiel manewrowanie podczas sześcio- miesiąc podróż na Wenus.

Ale choć lekkie żagle napędzane przez światło słoneczne są już skutecznym sposobem na zbadanie układu słonecznego, nie są one na tyle szybko, by sprostać międzygwiezdne odległości w rozsądnym czasie.

Crawford powiedział, że odpowiedź może być użycie potężnych laserów push lekki żagiel na bardzo wysokich prędkościach wybuchy światła na początku podróży, dopóki sonda jest zbyt daleko od źródła laserowego, aby uzyskać większą siłę ciągu z wiązki światła.

Ponieważ lasery jazdy zostanie zbudowany na Ziemi lub na orbicie, międzygwiezdne światło żagiel kosmiczny nie będzie musiał nosić paliwa na podróż, a więc masa sondy może być mała.

Laser napędzane światłem pływają statki kosmiczne są podstawą projektu Starshot przełom, który został ogłoszony w tym roku przez inwestorów Yuri Milner i fizyk Stephen Hawking. Projekt ma na celu zbudować działający prototyp od 2036 na ostateczny koszt misji około 10 miliardów dolarów dolarów.

Projekt przewiduje rój około 1000 Stempel-size „StarChip” statki kosmiczne, każdy o wadze kilku gramów i dołączone do lekkiego żagla o wymiarach 13 stóp (4 m) szerokości, która była stosowana z „Mothership” na orbicie przed przyspieszone przez lasery naziemnych do prędkości około 15 do 20 procent prędkości światła.

silniki strumieniowe

 Silniki strumieniowe

Bussard Silniki strumieniowe pojęcie, zaproponowany przez fizyka Roberta Bussarda w 1960 roku, łączy w sobie wysoką ciąg rakiet fuzji z niskimi wymaganiami paliw lekkich żagle.

Zamiast prowadzenia własnego paliwa wprowadzenie Bussard Silniki strumieniowe by zebrać bardzo cienkich ślady gazu i pyłu znalezionego w przestrzeni międzygwiezdnej, znany jako ośrodka międzygwiazdowego, wykorzystując rozległą kształcie leja pole elektromagnetyczne, które rozciąga się na tysiące mil przed statek kosmiczny.

Wodór z ośrodka międzygwiazdowego byłyby następnie kompresowane i wykorzystywany jako paliwo w rakiecie termojądrowej w tylnej części statku kosmicznego, który napędza go do przodu.

Teoretycznie, statek kosmiczny napędzany przez Bussard Silniki strumieniowe mógł kontynuować przyśpieszyć tak długo, jak jest wystarczająco dużo gazu międzygwiezdnego na swojej drodze, aby zapewnić wystarczającą siłę ciągu i może osiągnąć wysoki ułamek prędkości światła.

W rezultacie, czcigodny Bussard widział długą i zaszczytną służbę w wielu dzieł science fiction, zwłaszcza „znany kosmicznej” serii Larry Niven w powieści i opowiadań, w tym „Pierścienia” książek; i 1970 Poul Anderson powieść „Tau-Zero” (Doubleday, 1970), w którym załoga międzygwiezdne popchnąć ich zepsutego BUSSARD sondę do prędkości relatywistycznych, aby uniknąć zniszczenia.

Niestety ośrodka międzygwiazdowego wokół naszego układu słonecznego i pobliskich gwiazdek jest szczególnie cienka i naukowiec obliczył, że nie ma tam tyle wodoru tam paliwo do BUSSARD Silniki strumieniowe. „To nie jest idealne część galaktyki,” powiedział Crawford.

rakieta antymaterii

Rakieta napędzana antymaterią

Poza żagli świetlnych, gigantycznych laserów i rakiet termojądrowych, kilka nawet bardziej egzotyczne opcje podróży międzygwiezdnych, które zostały zaproponowane, takich jak rakiety napędzane przez niezwykle gwałtowną (i niezwykle skuteczny) reakcję anihilacji materii i antymaterii.

„Antimatter byłoby doskonałym paliwa rakietowego, ponieważ jego gęstość energii jest tak wysoka,” powiedział Crawford. „Ale, oczywiście, że nie istnieje w naturze, musimy zrobić to i to jest bardzo trudne i kosztowne do wykonania, i bardzo niebezpieczne, kiedy już dotarł. – Więc kto wie, czy to może kiedykolwiek być stosowany jako rakiety paliwo?”

Kolejna propozycja z użyciem egzotycznych fizyki do napędzania statków kosmicznych jest „Schwarzschilda Kugelblitz” twardy, który użyłby mikroskopijne, sztuczną czarną dziurę zawartego w swoich silników jako źródła zasilania.

Jeden pomysł na statku wyposażonego w tzw „SK Drive,” pokazanym powyżej, to promieniowanie pułapka Hawking z szybkiego i niezwykle gwałtownym zaniku malutkiej czarnej dziury, i przekształcić ją w energię, które mogą być wykorzystane go do napędzania statków kosmicznych ,

Każdy ze sztucznych czarnych dziur przetrwa tylko przez kilka lat, więc nowe czarne dziury będą musiały być tworzone na żądanie, ewentualnie poprzez kompresję pelety materii z laserami gamma.

Według pracy naukowej 2009 roku w wyniku statek SK napęd zasilany przez mikroskopijnej czarnej dziury o masie nowoczesnego supertankowca może rozpędzić się do 10 procent prędkości światła w ciągu 20 dni. Czarna dziura będzie trwał około 3,5 lat, zanim całkowicie zepsute, i wyjście ponad 160 petawatów lub 160 biliardów watów mocy w swoim życiu.

wolne łodzie

Ludzkie „slow” łodzie

Nawet super-szybkich rakiet podróżując z prędkością 10 procent lub więcej z prędkością światła, zajęłoby wiele ludzkich wcieleń, by dotrzeć do wszystkich, ale bardzo najbliższych gwiazd. I choć Crawford jest zwolennikiem ludzkiej eksploracji Układu Słonecznego, powiedział, że międzygwiezdne odległości są zbyt rozległe, aby ludzka podróż do pomyślenia w ciągu najbliższych kilkuset lat.

„Myślę, że ludzie mogą odkrywać planety skuteczniej niż roboty, a ja również, że istnieją powody kulturowe wysyłania ludzi w kosmos, aby poszerzyć gamę naszych doświadczeń i wzbogacają kulturę ludzką,” powiedział. „Teraz, to prawda, że wszystkie, które miałyby zastosowanie w skali międzygwiezdnej również. – To jest po prostu, że odległości są tak duże, a trudności techniczne tak wielka, że popierając go na tym etapie jest prawie nie do pomyślenia”

Mimo to, istnieje kilka pomysłów na to, co jest znane jako „Slow Boat” pojęć, które pewnego dnia wziąć ludzi do gwiazd, w tym:

Sleeper statki, w których ludzkie członkowie załogi są utrzymywane w stanie „głębokiego snu” lub „letargu” przez cały czas trwania bardzo długiej podróży. Ten pomysł został wykorzystany w kilku filmach science-fiction, w tym Stanleya Kubricka „2001: Odyseja kosmiczna” made in 1969, Ridleya Scotta „Obcy” w 1979 roku i Jamesa Camerona „Avatar” w 2009 roku.

Okręty Świata, nazywane również statków międzygwiezdnych generacji lub arkach, byłyby olbrzymie samodzielne siedliska miejsca niosące duże populacje ludzi i innych gatunków z Ziemi na stosunkowo spokojnie podróż do kolonizacji egzoplanet – przejazdy zajęłoby wiele wieków, aby zakończyć. Całe pokolenia będą żyć i umrzeć w czasie podróży, a tylko potomkami pierwotnych mieszkańców przybędzie do miejsca przeznaczenia.

szybsze od światła

Szybciej niż światło?

Gdziekolwiek spojrzeć astronomowie we wszechświecie, teorii względności trzyma się mocno. Jak wykazały Albert Einstein, to nie jest możliwe, aby przyspieszyć masę do prędkości światła w przestrzeni, ani obok niego.

Ale równania Einsteina może jeszcze trzymać się kilku sztuczek, które mogłyby kiedyś umożliwiają naukę zrobić końcowego biegać ze znanymi prawami fizyki i osiągać szybciej niż światło (FTL) Travel – to Święty Graal dla pokoleń fanów science fiction.

Najbardziej znanym naukowej koncepcji podróży FTL jest dyskiem Alcubierre, zaproponowana przez fizyka teoretyczna Miguel Alcubierre w 1994 roku.

Proponowana napęd pracuje przy użyciu intensywnych sił grawitacyjnych, generowane przez dwa obracające się pierścienie gęstym egzotycznej materii, aby zmniejszyć fizyczne wymiary przestrzeni w przedniej części statku kosmicznego podczas rozszerzanie przestrzeni za nim, w tempie, które mogą pojawić się na przekroczenie prędkości lekki.

We wniosku Alcubierre, która wymaga pewnego rodzaju egzotycznej materii dla pierścieni, które nie jest wiadomo, że istnieją, sonda wewnątrz „osnowy bańki” stworzonego przez napęd nigdy nie podróżować szybciej niż światło w swojej lokalnej przestrzeni, a więc nie naruszałoby prawa względności.

Inne pomysły na spekulacyjne podróży FTL obejmują wykorzystanie tunele trans-wymiarowe – teoretycznie możliwe, ale nie wiadomo, istnieje – podróżować między splątanych ale odległych rejonach przestrzeni; lub odważnie odtłuszczone krawędzi dużego, wirującej czarnej dziury, jak przedstawiono na Christophera Nolana 2014 filmie „Interstellar”.

Ale Crawford zauważa, że pojęcie szybciej niż światło podróży roi się niewiadomych i pozornych przeciwieństw, takich jak naruszono zasadę przyczynowości, w której wydarzenia są spowodowane przez inne zdarzenia, które miały miejsce wcześniej w czasie, a nie na odwrót. Tak, to jest prawdopodobne, propozycje okażą się niemożliwe, nawet jeśli były wykonalne technicznie próba.

„Nie chcę brzmieć zbyt pesymistyczny, bo widzę ogromne korzyści z bycia w stanie podróżować do gwiazd, ale prawa fizyki są prawa fizyki, a to będzie bardzo trudne”, powiedział Crawford.

Facebook Comments

log in

reset password

Back to
log in
Sprzedajnamsamochod.pl Skup samochodów używanych gdynia Skup samochodów gdynia