Որքա՞ն ժամանակ է պահանջվում մոտակա աստղը թռչելու համար: (8 լուսանկար): Ինչպես թռչել Ալֆա Կենտավրոս - տեխնիկական մանրամասներ Որքա՞ն ժամանակ պետք է թռչել դեպի ամենահեռավոր աստղը

Չնայած տիեզերական ոլորտում զգալի առաջընթացին, տիեզերքը դեռևս մեծ մասամբ առեղծված է մնում երկրացիների համար: Բառացիորեն իր հետքը թողնելով Լուսնի վրա՝ մարդը մնում է անհասանելի հեռավորության վրա ամենամոտ աստղերից, ինչպիսին է Ալֆա Կենտավրոսը: Սակայն իրավիճակը շուտով կարող է փոխվել։

Ալֆա Կենտավրոսի և Արևի չափերը: Կապցով Ռուսլան | Wikimedia Commons

Անգլիացի հայտնի տեսական ֆիզիկոս Սթիվեն Հոքինգը և ռուս միլիարդատեր Յուրի Միլները ապրիլի 12-ին՝ Ալֆա Կենտավրոսի համակարգի պոտենցիալ բնակելի գոտին ուսումնասիրելու նպատակով։

Երկրին ամենամոտ աստղին տանող ուղին ավելի քան 4,3 լուսային տարի է, որը պետք է հաղթահարվի նախագծի շրջանակներում գործարկվող նանո սարքերի միջոցով: Բեկում Starshot,դրա համար կպահանջվի մոտ 20 տարի։ Սակայն նախագծի գործնական իրականացումը դժվար թե սկսվի առաջիկա տարիներին, ուստի առայժմ մնում է միայն ուսումնասիրել հարցի տեսական մասը։ Այսպիսով, գիտական ​​հրապարակում LiveScienceներկայացնում է հինգ ամենահետաքրքիր փաստերը Alpha Centauri-ի մասին:

1. Alpha Centauri-ն աստղ չէ

ՆԱՍԱ-ի դասակարգման համաձայն՝ Ալֆա Կենտավուրը աստղ չէ, այլ աստղային համակարգ։ Այն բաղկացած է երեք աստղից։ Proxima Centauri-ն գտնվում է Երկրին ամենամոտ, բայց նաև աստղային եռամիասնության ամենամութն է: Մնացած երկու աստղերը՝ Alpha Centauri A և B, կրկնակի աստղ են՝ տեսողականորեն շատ ավելի պայծառ: Այնուամենայնիվ, դրանք գտնվում են անմիջապես միմյանց կողքին:

Համեմատության համար նշենք, որ Երկիրը գտնվում է Արեգակից մոտ 150 միլիոն կիլոմետր հեռավորության վրա: Alpha Centauri A-ի և B-ի միջև հեռավորությունը մոտավորապես 23 անգամ է այս արժեքից և մոտավորապես համեմատելի է Արեգակից Ուրան հեռավորության հետ:

2. Երկրից Ալֆա Կենտավրոս հեռավորությունը հսկայական է

Proxima Centauri-ն գտնվում է Երկրից 39,900,000,000,000 կմ հեռավորության վրա, ինչը մոտավորապես 4,22 լուսային տարի է: Այսինքն՝ եթե մարդկությունն ունենար լույսի արագությամբ շարժվելու ունակ տիեզերանավ, ապա դեպի մոտակա աստղը ճանապարհորդությունը կպահանջի 4,22 տարի, իսկ Ալֆա Կենտավրոս A և B՝ մոտ 4,35 տարի։

3. Ալֆա Կենտավրոսի համակարգում կա մոլորակ

2012 թվականին գիտնականները հայտարարեցին Alpha Centauri համակարգում մոլորակի հայտնաբերման մասին, որը համեմատելի է չափերով և զանգվածով Երկրին: Այն պտտվում է Alpha Centauri B-ի շուրջ:

Ենթադրվում է, որ այս մոլորակի մակերեսը, որը կոչվում է Alpha Centauri Bb, ծածկված է հալած լավայով, քանի որ այն գտնվում է հենց աստղին շատ մոտ՝ մոտ 6 միլիոն կիլոմետր հեռավորության վրա: Այս մոլորակի առկայությունը գիտնականներին հույս է ներշնչում, որ Ալֆա Կենտավրոսի համակարգում կարող է լինել ևս մեկ մոլորակ, այսպես կոչված, «բնակելի գոտում»՝ մակերեսի վրա հեղուկ ջրով, իսկ մթնոլորտում՝ ամպերով:

4. Ալֆա Կենտավրի վառ «ծեր տիկին»

Alpha Centauri A-ն գիշերային երկնքի չորրորդ ամենապայծառ աստղն է: Արեգակի նման պատկանում է դեղին աստղերի կատեգորիային, սակայն չափերով գերազանցում է մոտ 25%-ով։ Alpha Centauri B-ն նարնջագույն աստղ է, Արեգակից մի փոքր փոքր: Proxima Centauri-ն, ընդհակառակը, յոթ անգամ փոքր է Արեգակից և դասակարգվում է որպես կարմիր թզուկ:

Ընդ որում, երեք աստղերն էլ Արեգակից ավելի հին են։ Եթե ​​մեր աստղի տարիքը մոտ 4,6 միլիարդ տարի է, ապա Alpha Centauri համակարգի աստղերը մոտավորապես 4,85 միլիարդ տարեկան են:

5. Հարավային կիսագունդն ավելի լավ գիտի

Ալֆա Կենտավրը տեսանելի չէ հյուսիսային կիսագնդի մեծ մասում, մասնավորապես նրանց համար, ովքեր ապրում են հյուսիսային լայնության 29 աստիճանից բարձր:

Սակայն Հարավային կիսագնդի դիտորդները կարող են դա անզեն աչքով տեսնել գիշերային երկնքում: Պարզապես պետք է երկնքում գտնել Հարավային խաչի համաստեղությունը, այնուհետև նայեք դեպի ձախ խաչի հորիզոնական մասի երկայնքով, մինչև հայտնվի վառ թարթման կետ: Ամռանը ամերիկյան Ֆլորիդա և Տեխաս նահանգների, ինչպես նաև Մեքսիկայի որոշ հատվածների բնակիչները կարող են դիտել Ալֆա Կենտավուրին անմիջապես հորիզոնից վեր։

> > Որքա՞ն ժամանակ կպահանջվի մոտակա աստղին ճանապարհորդելու համար:

Պարզել, որքան ժամանակ թռչել մոտակա աստղինԱրեգակից հետո Երկրին ամենամոտ աստղը, Պրոքսիմա Կենտավրոսի հեռավորությունը, արձակումների նկարագրությունը, նոր տեխնոլոգիաները:

Ժամանակակից մարդկությունը ջանքեր է ծախսում իր հայրենի արեգակնային համակարգի ուսումնասիրության վրա: Բայց կարո՞ղ ենք հետախուզության գնալ հարեւան աստղի մոտ: Եվ քանիսը Որքա՞ն ժամանակ կպահանջվի մոտակա աստղին ճանապարհորդելու համար:? Սրան կարելի է շատ պարզ պատասխանել, կամ կարելի է խորանալ գիտաֆանտաստիկայի տիրույթում:

Խոսելով այսօրվա տեխնոլոգիայի տեսանկյունից, իրական թվերը կվախեցնեն էնտուզիաստներին և երազողներին: Չմոռանանք, որ տիեզերքում հեռավորությունները աներևակայելի մեծ են, և մեր ռեսուրսները դեռ սահմանափակ են:

Երկիր մոլորակին ամենամոտ աստղն է. Սա հիմնական հաջորդականության միջին ներկայացուցիչն է։ Բայց մեր շուրջը կենտրոնացած շատ հարևաններ կան, ուստի այժմ հնարավոր է ստեղծել երթուղիների մի ամբողջ քարտեզ: Բայց որքա՞ն ժամանակ է պահանջվում այնտեղ հասնելու համար:

Ո՞ր աստղն է ամենամոտ

Երկրին ամենամոտ աստղը Proxima Centauri-ն է, ուստի առայժմ դուք պետք է ձեր հաշվարկները հիմնեք նրա բնութագրերի վրա: Այն եռակի Alpha Centauri համակարգի մի մասն է և մեզնից հեռու է 4,24 լուսային տարի հեռավորության վրա։ Այն մեկուսացված կարմիր թզուկ է, որը գտնվում է երկուական աստղից 0,13 լուսատարի հեռավորության վրա։

Հենց որ բարձրանում է միջաստղային ճանապարհորդության թեման, բոլորն անմիջապես մտածում են աղավաղման արագության և որդանանցքների մեջ ցատկելու մասին։ Բայց դրանք բոլորը կամ անհասանելի են, կամ բացարձակապես անհնարին։ Ցավոք, ցանկացած հեռավոր առաքելություն կտևի մեկից ավելի սերունդ: Սկսենք վերլուծությունը ամենադանդաղ մեթոդներով։

Որքա՞ն ժամանակ կպահանջվի այսօր մոտակա աստղին ճանապարհորդելու համար:

Հեշտ է հաշվարկներ կատարել՝ հիմնվելով առկա սարքավորումների և մեր համակարգի սահմանների վրա: Օրինակ, New Horizons առաքելությունն օգտագործել է հիդրազինային մոնոպելլանտի վրա աշխատող 16 շարժիչ: Հասնելու համար պահանջվեց 8 ժամ 35 րոպե: Սակայն SMART-1 առաքելությունը հիմնված էր իոնային շարժիչների վրա և պահանջվեց 13 ամիս և երկու շաբաթ՝ երկրային արբանյակ հասնելու համար:

Սա նշանակում է, որ մենք ունենք տրանսպորտային միջոցների մի քանի տարբերակներ: Բացի այդ, այն կարող է օգտագործվել որպես հսկա գրավիտացիոն ճեղապարսատիկ: Բայց եթե մենք նախատեսում ենք այդքան հեռու ճանապարհորդել, ապա պետք է ստուգենք բոլոր հնարավոր տարբերակները։

Հիմա խոսքը ոչ միայն առկա տեխնոլոգիաների մասին է, այլ նաև նրանց, որոնք տեսականորեն կարելի է ստեղծել։ Դրանցից մի քանիսն արդեն փորձարկվել են առաքելությունների ժամանակ, իսկ մյուսները միայն գծագրերի տեսքով են։

Իոնային ուժ

Սա ամենադանդաղ մեթոդն է, բայց տնտեսապես: Ընդամենը մի քանի տասնամյակ առաջ իոնային շարժիչը համարվում էր ֆանտաստիկ: Բայց հիմա այն օգտագործվում է բազմաթիվ սարքերում: Օրինակ՝ SMART-1 առաքելությունը նրա օգնությամբ հասել է Լուսին։ Այս դեպքում օգտագործվել է արևային մարտկոցներով տարբերակը։ Այսպիսով, նա ծախսել է ընդամենը 82 կգ քսենոնային վառելիք։ Այստեղ մենք հաղթում ենք արդյունավետությամբ, բայց հաստատ ոչ արագությամբ։

Առաջին անգամ իոնային շարժիչը օգտագործվել է Deep Space 1-ի համար՝ թռչելով դեպի (1998 թ.)։ Սարքն օգտագործում էր նույն տեսակի շարժիչ, ինչ SMART-1-ը՝ օգտագործելով ընդամենը 81,5 կգ շարժիչ: 20 ամսվա ճանապարհորդության ընթացքում նրան հաջողվել է արագացնել մինչև 56000 կմ/ժ արագություն։

Իոնային տեսակը համարվում է շատ ավելի խնայող, քան հրթիռային տեխնոլոգիան, քանի որ պայթուցիկի միավորի զանգվածի վրա մղումը շատ ավելի բարձր է: Բայց արագացնելու համար շատ ժամանակ է պահանջվում: Եթե ​​պլանավորվեր դրանք օգտագործել Երկրից Պրոքսիմա Կենտավրի ճանապարհորդելու համար, ապա հրթիռային վառելիքի մեծ քանակություն կպահանջվեր: Չնայած կարող եք հիմք ընդունել նախորդ ցուցանիշները։ Այսպիսով, եթե սարքը շարժվի 56000 կմ/ժ արագությամբ, ապա այն կանցնի 4,24 լուսատարի տարածություն մարդկային 2700 սերունդներում։ Այսպիսով, այն քիչ հավանական է, որ օգտագործվի կառավարվող թռիչքի առաքելության համար:

Իհարկե, եթե այն լցնում եք հսկայական քանակությամբ վառելիքով, կարող եք մեծացնել արագությունը։ Բայց ժամանման ժամանակը դեռ կպահանջի ստանդարտ մարդկային կյանք:

Օգնություն ձգողականությունից

Սա հանրաճանաչ մեթոդ է, քանի որ այն թույլ է տալիս օգտագործել ուղեծրը և մոլորակային գրավիտացիան՝ երթուղին և արագությունը փոխելու համար: Այն հաճախ օգտագործվում է գազային հսկաներ ճանապարհորդելու համար՝ արագությունը մեծացնելու համար: Mariner 10-ն առաջին անգամ փորձեց սա: Նա հույսը դրեց Վեներայի ձգողության վրա՝ հասնելու համար (1974 թ. փետրվար): 1980-ականներին «Վոյաջեր 1»-ը օգտագործեց Սատուրնի և Յուպիտերի արբանյակները՝ արագացնելու մինչև 60000 կմ/ժ արագություն և մտնելու միջաստղային տարածություն։

Սակայն գրավիտացիայի միջոցով ձեռք բերված արագության ռեկորդակիրը Helios-2 առաքելությունն էր, որը մեկնեց միջմոլորակային միջավայրի ուսումնասիրությանը 1976 թվականին:

190-օրյա ուղեծրի բարձր էքսցենտրիկության պատճառով սարքը կարողացել է արագացնել մինչև 240000 կմ/ժ արագություն։ Այդ նպատակով օգտագործվել է բացառապես արևային գրավիտացիա։

Դե, եթե «Վոյաջեր 1»-ն ուղարկենք 60000 կմ/ժ արագությամբ, ապա պետք է սպասենք 76000 տարի: Հելիոս 2-ի համար դա կպահանջի 19000 տարի: Դա ավելի արագ է, բայց ոչ բավականաչափ արագ:

Էլեկտրամագնիսական շարժիչ

Կա ևս մեկ միջոց՝ ռադիոհաճախականության ռեզոնանսային շարժիչ (EmDrive), որն առաջարկել է Ռոջեր Շավիրը 2001 թվականին։ Այն հիմնված է այն փաստի վրա, որ էլեկտրամագնիսական միկրոալիքային ռեզոնատորները կարող են էլեկտրական էներգիան վերածել մղման:

Մինչ սովորական էլեկտրամագնիսական շարժիչները նախատեսված են որոշակի տեսակի զանգված տեղափոխելու համար, այս մեկը չի օգտագործում ռեակցիայի զանգված և չի արտադրում ուղղորդված ճառագայթում: Այս տեսակին արժանացել է հսկայական թերահավատության, քանի որ այն խախտում է իմպուլսի պահպանման օրենքը. իմպուլսի համակարգը համակարգի ներսում մնում է հաստատուն և փոխվում է միայն ուժի ազդեցության տակ:

Սակայն վերջին փորձերը կամաց-կամաց հաղթում են կողմնակիցներին: 2015 թվականի ապրիլին հետազոտողները հայտարարեցին, որ իրենք հաջողությամբ փորձարկել են սկավառակը վակուումում (ինչը նշանակում է, որ այն կարող է գործել տիեզերքում): Հուլիսին նրանք արդեն կառուցել էին շարժիչի իրենց տարբերակը և հայտնաբերեցին նկատելի մղում:

2010 թվականին Հուանգ Յանը սկսեց հոդվածների շարք։ Նա ավարտեց վերջնական աշխատանքը 2012 թվականին, որտեղ նա հայտնեց ավելի բարձր մուտքային հզորություն (2,5 կՎտ) և փորձարկեց մղման պայմանները (720 մՆ): 2014 թվականին նա նաև որոշ մանրամասներ է ավելացրել ներքին ջերմաստիճանի փոփոխությունների կիրառման մասին, որոնք հաստատել են համակարգի ֆունկցիոնալությունը:

Ըստ հաշվարկների՝ նման շարժիչով սարքը կարող է Պլուտոն թռչել 18 ամսում։ Սրանք կարևոր արդյունքներ են, քանի որ դրանք ներկայացնում են New Horizons-ի ծախսած ժամանակի 1/6-ը: Լավ է հնչում, բայց նույնիսկ այդպես է, Պրոքսիմա Կենտավուրի ճանապարհորդությունը կպահանջի 13000 տարի: Ավելին, մենք դեռևս 100% վստահություն չունենք դրա արդյունավետության վրա, ուստի իմաստ չունի սկսել զարգացումը։

Միջուկային ջերմային և էլեկտրական սարքավորումներ

ՆԱՍԱ-ն արդեն տասնամյակներ շարունակ ուսումնասիրում է միջուկային շարժիչը: Ռեակտորներն օգտագործում են ուրան կամ դեյտերիում հեղուկ ջրածինը տաքացնելու համար՝ այն վերածելով իոնացված ջրածնի գազի (պլազմայի)։ Այնուհետև այն ուղարկվում է հրթիռի վարդակով` առաջացնելու մղում:

Ատոմային հրթիռային էլեկտրակայանում տեղակայված է նույն սկզբնական ռեակտորը, որը ջերմությունն ու էներգիան վերածում է էլեկտրական էներգիայի: Երկու դեպքում էլ հրթիռը հենվում է միջուկային տրոհման կամ միաձուլման վրա՝ շարժիչ առաջացնելու համար:

Քիմիական շարժիչների համեմատությամբ մենք ստանում ենք մի շարք առավելություններ. Սկսենք էներգիայի անսահմանափակ խտությունից: Բացի այդ, ավելի բարձր ձգողականությունը երաշխավորված է: Սա կնվազեցնի վառելիքի սպառումը, ինչը կնվազեցնի արձակման զանգվածը և առաքելության ծախսերը:

Մինչ այժմ գործարկված ոչ մի միջուկային ջերմային շարժիչ չի եղել։ Բայց կան բազմաթիվ հասկացություններ: Դրանք տատանվում են ավանդական պինդ նմուշներից մինչև հեղուկ կամ գազային միջուկի վրա հիմնված: Չնայած այս բոլոր առավելություններին, ամենաբարդ կոնցեպտը հասնում է 5000 վայրկյան առավելագույն հատուկ իմպուլսի: Եթե ​​դուք օգտագործում եք նման շարժիչ՝ ճանապարհորդելու համար, երբ մոլորակը գտնվում է 55,000,000 կմ հեռավորության վրա («ընդդիմադիր» դիրքը), ապա դա կպահանջի 90 օր:

Բայց եթե այն ուղարկենք Պրոքսիմա Կենտավուրի մոտ, ապա դարեր կպահանջվեն արագանալու համար, որպեսզի հասնի լույսի արագությանը: Դրանից հետո մի քանի տասնամյակ կպահանջվեր ճամփորդելու համար, և դեռ հարյուրամյակներ՝ դանդաղեցնելու համար: Ընդհանուր առմամբ, ժամկետը կրճատվում է մինչև հազար տարի: Հիանալի է միջմոլորակային ճանապարհորդության համար, բայց դեռ լավ չէ միջաստղային ճանապարհորդության համար:

Տեսականորեն

Դուք հավանաբար արդեն հասկացել եք, որ ժամանակակից տեխնոլոգիաները բավականին դանդաղ են անցնում այդքան երկար տարածություններ: Եթե ​​մենք ուզում ենք դա իրականացնել մեկ սերնդի ընթացքում, ապա պետք է ինչ-որ բեկում մտցնենք: Եվ եթե որդանները դեռ փոշի են հավաքում գիտաֆանտաստիկ գրքերի էջերին, ապա մենք ունենք մի քանի իրական գաղափարներ։

Միջուկային իմպուլսային շարժում

Ստանիսլավ Ուլամն այս գաղափարով ներգրավված էր դեռ 1946 թվականին։ Նախագիծը սկսվել է 1958 թվականին և շարունակվել մինչև 1963 թվականը՝ Orion անունով։

Օրիոնը պլանավորում էր օգտագործել իմպուլսիվ միջուկային պայթյունների ուժը՝ բարձր կոնկրետ իմպուլսով ուժեղ ցնցում ստեղծելու համար։ Այսինքն՝ մենք ունենք մեծ տիեզերանավ՝ ջերմամիջուկային մարտագլխիկների հսկայական պաշարով։ Նվազման ժամանակ մենք օգտագործում ենք պայթեցման ալիք հետևի հարթակի վրա («մղիչ»): Յուրաքանչյուր պայթյունից հետո մղիչ բարձիկը կլանում է ուժը և մղումը վերածում իմպուլսի:

Բնականաբար, ժամանակակից աշխարհում մեթոդը զուրկ է շնորհից, բայց երաշխավորում է անհրաժեշտ ազդակը։ Նախնական հաշվարկներով՝ այս դեպքում հնարավոր է հասնել լույսի արագության 5%-ին (5,4 x 10 7 կմ/ժ)։ Բայց դիզայնը տառապում է թերություններից. Սկսենք նրանից, որ նման նավը շատ թանկ կարժենար, և այն կկշռեր 400.000-4000.000 տոննա։ Ավելին, քաշի ¾-ը ներկայացված է միջուկային ռումբերով (դրանցից յուրաքանչյուրը հասնում է 1 մետրիկ տոննայի):

Գործարկման ընդհանուր արժեքը այն ժամանակ կբարձրանար մինչև 367 միլիարդ դոլար (այսօր՝ 2,5 տրիլիոն դոլար)։ Կա նաև առաջացած ճառագայթման և միջուկային թափոնների խնդիր։ Ենթադրվում է, որ հենց դրա պատճառով է, որ նախագիծը դադարեցվել է 1963 թվականին։

Միջուկային միաձուլում

Այստեղ օգտագործվում են ջերմամիջուկային ռեակցիաներ, որոնց շնորհիվ առաջանում է մղում։ Էներգիան արտադրվում է, երբ դեյտերիում/հելիում-3 գնդիկները բռնկվում են ռեակցիայի խցիկում իներցիոն սահմանափակման միջոցով՝ օգտագործելով էլեկտրոնային ճառագայթներ: Նման ռեակտորը վայրկյանում կպայթեցնի 250 գնդիկ՝ ստեղծելով բարձր էներգիայի պլազմա։

Այս զարգացումը խնայում է վառելիքը և ստեղծում է հատուկ խթան: Հասանելի արագությունը 10600 կմ է (շատ ավելի արագ, քան ստանդարտ հրթիռները): Վերջերս ավելի ու ավելի շատ մարդիկ են հետաքրքրվում այս տեխնոլոգիայով:

1973-1978 թթ. Բրիտանական միջմոլորակային հասարակությունը ստեղծել է տեխնիկատնտեսական հիմնավորում՝ «Դեդալուս» նախագիծը: Այն հիմնված էր միաձուլման տեխնոլոգիայի ներկայիս գիտելիքների և երկաստիճան անօդաչու զոնդի առկայության վրա, որը կարող էր հասնել Բարնարդի աստղին (5,9 լուսային տարի) մեկ կյանքի ընթացքում:

Առաջին փուլը կգործի 2,05 տարի և թույլ կտա նավը արագացնել մինչև լույսի արագության 7,1%-ը։ Այնուհետև այն կզրոյացվի, և շարժիչը կգործարկվի՝ 1,8 տարում արագությունը հասցնելով 12%-ի։ Դրանից հետո երկրորդ փուլի շարժիչը կկանգնի, և նավը 46 տարի կշարժվի։

Ընդհանուր առմամբ, նավը աստղին կհասնի 50 տարի հետո։ Եթե ​​այն ուղարկեք Proxima Centauri-ին, ապա ժամանակը կկրճատվի մինչև 36 տարի: Բայց այս տեխնոլոգիան նույնպես հանդիպեց խոչընդոտների. Սկսենք նրանից, որ հելիում-3-ը պետք է արդյունահանվի Լուսնի վրա: Իսկ տիեզերանավը սնուցող ռեակցիան պահանջում է, որ արձակված էներգիան գերազանցի այն արձակելու համար օգտագործվող էներգիան: Եվ չնայած փորձարկումները լավ են անցել, մենք դեռ չունենք էներգիայի այն անհրաժեշտ տեսակը, որը կարող է սնուցել միջաստղային տիեզերանավը:

Դե, չմոռանանք փողի մասին։ 30 մեգատոնանոց հրթիռի մեկ արձակումը ՆԱՍԱ-ին արժենում է 5 միլիարդ դոլար: Այսպիսով, Daedalus նախագիծը կկշռեր 60,000 մեգատոն: Բացի այդ, անհրաժեշտ կլինի նոր տեսակի ջերմամիջուկային ռեակտոր, որը նույնպես չի տեղավորվում բյուջեի մեջ։

Ramjet շարժիչ

Այս գաղափարն առաջարկել է Ռոբերտ Բուսսարդը 1960 թվականին։ Սա կարելի է համարել միջուկային միաձուլման բարելավված ձև: Այն օգտագործում է մագնիսական դաշտեր՝ ջրածնային վառելիքը սեղմելու համար, մինչև միաձուլումը ակտիվանա: Բայց այստեղ ստեղծվում է հսկայական էլեկտրամագնիսական ձագար, որը միջաստղային միջավայրից «դուրս է հանում» ջրածինը և որպես վառելիք նետում ռեակտոր։

Նավը արագություն ձեռք կբերի և կստիպի սեղմված մագնիսական դաշտին հասնել ջերմամիջուկային միաձուլման գործընթացին։ Այնուհետև այն էներգիան կուղղորդի արտանետվող գազերի տեսքով շարժիչի ներարկիչի միջոցով և կարագացնի շարժումը: Առանց այլ վառելիք օգտագործելու, դուք կարող եք հասնել լույսի արագության 4%-ին և ճանապարհորդել գալակտիկայի ցանկացած կետ:

Բայց այս սխեման ունի հսկայական թվով թերություններ. Դիմադրության խնդիրն անմիջապես առաջանում է. Նավը պետք է մեծացնի արագությունը վառելիք կուտակելու համար: Բայց այն բախվում է հսկայական քանակությամբ ջրածնի, ուստի այն կարող է դանդաղեցնել, հատկապես, երբ այն հարվածում է խիտ շրջաններին: Բացի այդ, տիեզերքում շատ դժվար է գտնել դեյտերիում և տրիտում։ Բայց այս հասկացությունը հաճախ օգտագործվում է գիտաֆանտաստիկ գրականության մեջ: Ամենահայտնի օրինակը Star Trek-ն է:

Լազերային առագաստ

Գումար խնայելու նպատակով արևային առագաստները շատ երկար ժամանակ օգտագործվել են արեգակնային համակարգով տրանսպորտային միջոցներ տեղափոխելու համար։ Նրանք թեթև են և էժան, և վառելիք չեն պահանջում։ Առագաստն օգտագործում է աստղերի ճառագայթման ճնշումը:

Սակայն միջաստղային ճանապարհորդության համար նման դիզայն օգտագործելու համար այն պետք է կառավարվի կենտրոնացված էներգիայի ճառագայթների միջոցով (լազերներ և միկրոալիքներ): Սա միակ միջոցն է այն արագացնելու լույսի արագությանը մոտ կետ: Այս հայեցակարգը մշակվել է Ռոբերտ Ֆորդի կողմից 1984 թվականին:

Հիմնական բանն այն է, որ արևային առագաստի բոլոր առավելությունները մնում են: Եվ չնայած լազերային արագացման համար ժամանակ կպահանջվի, սահմանը միայն լույսի արագությունն է: 2000 թվականի ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ լազերային առագաստը կարող է արագանալ լույսի արագության կեսին 10 տարուց էլ քիչ ժամանակում։ Եթե ​​առագաստի չափը 320 կմ է, ապա այն իր նպատակակետին կհասնի 12 տարի հետո։ Իսկ եթե հասցնես 954 կմ, ապա 9 տարում։

Բայց դրա արտադրությունը պահանջում է առաջադեմ կոմպոզիտների օգտագործում՝ հալվելուց խուսափելու համար: Մի մոռացեք, որ այն պետք է հասնի հսկայական չափերի, ուստի գինը բարձր կլինի։ Բացի այդ, դուք ստիպված կլինեք գումար ծախսել հզոր լազեր ստեղծելու վրա, որը կարող է ապահովել նման բարձր արագությունների կառավարում: Լազերը սպառում է 17000 տերավատ մշտական ​​հոսանք: Այսպիսով, դուք հասկանում եք, սա այն էներգիայի քանակն է, որը ամբողջ մոլորակը սպառում է մեկ օրվա ընթացքում:

Հականյութ

Սա մի նյութ է, որը ներկայացված է հակամասնիկներով, որոնք հասնում են նույն զանգվածին, ինչ սովորականները, բայց ունեն հակառակ լիցք: Նման մեխանիզմը կօգտագործի նյութի և հականյութի փոխազդեցությունը՝ էներգիա առաջացնելու և մղում ստեղծելու համար:

Ընդհանուր առմամբ, նման շարժիչը օգտագործում է ջրածնի և հակաջրածնի մասնիկներ: Ընդ որում, նման ռեակցիայի ժամանակ թողարկվում է նույն քանակությամբ էներգիա, ինչ ջերմամիջուկային ռումբում, ինչպես նաև լույսի արագության 1/3-ով շարժվող ենթաատոմային մասնիկների ալիքը։

Այս տեխնոլոգիայի առավելությունն այն է, որ զանգվածի մեծ մասը վերածվում է էներգիայի, ինչը կստեղծի ավելի մեծ էներգիայի խտություն և հատուկ իմպուլս։ Արդյունքում մենք կստանանք ամենաարագ և տնտեսող տիեզերանավը։ Եթե ​​սովորական հրթիռը տոննաներով քիմիական վառելիք է օգտագործում, ապա հակամատեր ունեցող շարժիչը ծախսում է ընդամենը մի քանի միլիգրամ նույն գործողությունների համար: Այս տեխնոլոգիան հիանալի կլիներ դեպի Մարս ճանապարհորդության համար, բայց այն չի կարող կիրառվել մեկ այլ աստղի համար, քանի որ վառելիքի քանակությունը երկրաչափականորեն ավելանում է (ծախսերի հետ մեկտեղ):

Երկաստիճան հակամատերային հրթիռի համար 40 տարվա թռիչքի համար կպահանջվի 900 հազար տոննա վառելիք: Դժվարությունն այն է, որ 1 գրամ հականյութի արդյունահանման համար կպահանջվի 25 միլիոն կիլովատ/ժամ էներգիա և ավելի քան մեկ տրիլիոն դոլար։ Այս պահին մենք ունենք ընդամենը 20 նանոգրամ: Բայց նման նավն ունակ է արագանալ լույսի արագության կեսին և 8 տարում թռչել դեպի Կենտավրոս համաստեղության Պրոքսիմա Կենտավրի աստղը։ Բայց այն կշռում է 400 Mt և սպառում է 170 տոննա հականյութ:

Որպես խնդրի լուծում՝ նրանք առաջարկեցին «Վակուումային հականյութական հրթիռի միջաստղային հետազոտական ​​համակարգի» մշակումը։ Սա կարող է օգտագործել մեծ լազերներ, որոնք ստեղծում են հակամատերիային մասնիկներ, երբ կրակում են դատարկ տարածություն:

Գաղափարը հիմնված է նաև տիեզերքից վառելիքի օգտագործման վրա: Բայց նորից բարձր գնի պահն է առաջանում։ Բացի այդ, մարդկությունը պարզապես չի կարող նման քանակությամբ հակամատերիա ստեղծել։ Կա նաև ճառագայթման վտանգ, քանի որ նյութ-հականյութի ոչնչացումը կարող է առաջացնել բարձր էներգիայի գամմա ճառագայթների պայթյուններ: Անհրաժեշտ կլինի ոչ միայն անձնակազմին հատուկ էկրաններով պաշտպանել, այլև վերազինել շարժիչները։ Հետեւաբար, արտադրանքը գործնականում զիջում է:

Alcubierre Bubble

1994 թվականին այն առաջարկվել է մեքսիկացի ֆիզիկոս Միգել Ալկուբիերի կողմից։ Նա ցանկանում էր ստեղծել մի գործիք, որը չէր խախտի հարաբերականության հատուկ տեսությունը։ Այն առաջարկում է տարածական ժամանակի հյուսվածքը ալիքով ձգել։ Տեսականորեն դա կհանգեցնի նրան, որ օբյեկտի դիմաց հեռավորությունը կնվազի, իսկ հետևի հեռավորությունը կընդլայնվի:

Ալիքի մեջ հայտնված նավը կկարողանա շարժվել հարաբերական արագություններից այն կողմ: Նավն ինքնին չի շարժվի «աղավաղված պղպջակում», ուստի տարածություն-ժամանակի կանոնները չեն գործում։

Եթե ​​խոսենք արագության մասին, ապա դա «ավելի արագ է, քան լույսը», բայց այն իմաստով, որ նավը կհասնի իր նպատակակետին ավելի արագ, քան լույսի ճառագայթը, որը թողնում է պղպջակը: Հաշվարկները ցույց են տալիս, որ նա իր նպատակակետին կհասնի 4 տարի հետո։ Եթե ​​տեսականորեն մտածենք, սա ամենաարագ մեթոդն է։

Բայց այս սխեման հաշվի չի առնում քվանտային մեխանիկա և տեխնիկապես չեղյալ է հայտարարվում Ամեն ինչի տեսության կողմից։ Պահանջվող էներգիայի քանակի հաշվարկները ցույց տվեցին նաև, որ չափազանց ահռելի հզորություն է պահանջվելու։ Իսկ անվտանգությանը դեռ չենք շոշափել։

Սակայն 2012-ին խոսվում էր, որ այս մեթոդը փորձարկվում է։ Գիտնականները պնդում էին, որ կառուցել են ինտերֆերաչափ, որը կարող է հայտնաբերել աղավաղումները տիեզերքում: 2013 թվականին Ռեակտիվ Շարժման Լաբորատորիան վակուումային պայմաններում փորձ է անցկացրել։ Եզրափակելով, արդյունքները թվում էին անորոշ: Եթե ​​ավելի խորը նայեք, կարող եք հասկանալ, որ այս սխեման խախտում է բնության մեկ կամ մի քանի հիմնարար օրենքներ:

Ի՞նչ է հետևում սրանից։ Եթե ​​դուք հույս ունեիք կլոր ճանապարհորդություն կատարել դեպի աստղը, ապա հավանականությունը աներևակայելի ցածր է: Բայց եթե մարդկությունը որոշի տիեզերական տապան կառուցել և մարդկանց ուղարկել հարյուրամյա ճանապարհորդության, ապա ամեն ինչ հնարավոր է: Իհարկե, սա առայժմ միայն խոսակցություն է: Սակայն գիտնականներն ավելի ակտիվ կլինեին նման տեխնոլոգիաների ոլորտում, եթե մեր մոլորակը կամ համակարգը իրական վտանգի մեջ հայտնվեր: Այնուհետև մեկ այլ աստղ մեկնելը գոյատևման խնդիր կլիներ:

Առայժմ մենք կարող ենք միայն ճամփորդել և ուսումնասիրել մեր հայրենի համակարգի տարածքները՝ հուսալով, որ ապագայում կհայտնվի նոր մեթոդ, որը հնարավորություն կտա իրականացնել միջաստղային տրանզիտներ։

«Մեծ բաները երևում են հեռվից», - այս ժողովրդական խոսքերն այսօր հեգնական ձևով են մտքիս գալիս: Proxima Centauri աստղի ուղեծրում «Երկրի նման» մոլորակի հայտնաբերումը որոշ առումներով ոգեշնչեց տիեզերասերներին, իսկ որոշ առումներով, ընդհակառակը, հիմնավորեց նրանց:

Մի կողմից, բացահայտումը, շատ առումներով, մեծ է: Proxima Centauri-ն (և նրա ավելի պայծառ հարևան Alpha Centauri-ն) գիտաֆանտաստիկ ընթերցողների սիրելի տեղանուններն են: Ի վերջո, որքան էլ մենք արժեւորենք աստղագիտությունը իր զուտ գիտական ​​հետաքրքրություններով, տիեզերքի հանդեպ անտարբեր չմնացող հասարակ մարդուն, որպես կանոն, հուզում է երկու շատ կոնկրետ խնդիր.

Նախ՝ կա՞ կյանք մոլորակի վրա, որը դարձել է քննարկման առարկա, և կյանքը այն ձևի մեջ չէ բակտերիաներ, գերադասելի է, և այլմոլորակային քաղաքակրթության տեսքով: Եվ, երկրորդը, կարո՞ղ ենք թռչել այնտեղ և ծանոթանալ այս քաղաքակրթությանը։ Եթե ​​ոչ, ապա ամեն ինչ անմիջապես շատ ավելի ձանձրալի է դառնում:

Արեգակնային համակարգի մոլորակները հաստատ սրա համար հարմար չեն։ Գիտաֆանտաստիկայի «մարսյան» շրջանը շատ բեղմնավոր էր, բայց, այնուամենայնիվ, վաղուց հայտնի էր, որ Մարսը շատ ցուրտ է, աղքատ, և մարսեցիների հետքեր չկան: Միայն «աստղերին».

Այսպիսով, գիտաֆանտաստիկ գրողներն ու նրանց ընթերցողները, ովքեր չէին ցանկանում լիովին կտրվել իրականությունից, կապվեցին Պրոքսիմայի և Ալֆա Կենտավրիի վրա: Թվում էր, թե գոնե ինչ-որ հույս կար՝ անցնելու չորս լուսային տարվա հեռավորությունը, և նախ՝ սարքի հայտնագործում, որը կարող է թռչել լույսի արագությամբ:

Եվ հիմա, մեկ անգամ, որոշ առանձնահատկություններ. Մեզ ամենամոտ աստղը մեզ ամենամոտ մոլորակ ունի: Իսկ այն փաստը, որ այս մոլորակի պարամետրերը և նրա վրա տիրող պայմանները որոշ չափով մոտ են Երկրի պարամետրերին, կարող է շատերի արյունը խառնել: Առանց կատակի՝ 1,3 երկրային զանգված: Մոլորակային տարին 11 օր է։ Ջերմաստիճանը -40 °C, բայց սա առանց մթնոլորտի: Բայց մթնոլորտը հնարավոր է, և այդ ժամանակ շատ ավելի տաք կլինի։ Եվ գուցե ջուրը կյանքի աղբյուրն է:

«Ինչպե՞ս այս մոլորակը, եթե այն իրոք ինչ-որ բնակելիություն ունի, կարող է իրեն պաշտպանել ճառագայթման ազդեցությունից, դեռ պարզ չէ»:

Ճիշտ է, այստեղ տխրությունները շատ ավելի քիչ չեն, քան ուրախությունները։ Աստղագետների արդեն այն ենթադրությունը, որ ռադիոակտիվ և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման մակարդակը Պրոքսիմա b մոլորակի վրա, որը 20 անգամ ավելի մոտ է իր աստղին, քան Երկիրը Արեգակին, երկու աստիճանով գերազանցում է Երկրին, կյանքի հեռանկարները դնում հսկայական հարց.

Ռուսաստանի Գիտությունների ակադեմիայի Տիեզերական հետազոտությունների ինստիտուտի մոլորակային աստղագիտության լաբորատորիայի ղեկավար Ալեքսանդր Տավրովը պատկանում է գիտական ​​հանրությանը, որի համար այս հայտնագործությունը մեծ հետաքրքրություն է ներկայացնում նույնիսկ առանց «երիտասարդների տիեզերքում»։ Իր հույսերով գիտնականը կիսվել է MIR 24-ի թղթակցի հետ։ Եվ թերահավատություն.

«Սա իսկապես հետաքրքիր արդյունք է, որը ձեռք է բերել համաշխարհային հանրությունը»,- ընդգծել է Տավրովը։ -Մենք բավականին երկար ժամանակ փնտրել ենք այս մոլորակը, դիտարկումն իրականացվել է գրեթե առցանց՝ համացանցում։ Բայց արդյունքը ստացվեց՝ գտնվեց մեզ ամենամոտ աստղի մոլորակը, որը գտնվեց այն ջերմաստիճանի միջակայքում, որտեղ հնարավոր է ջրի գոյությունը հեղուկ փուլում»։

Ինչպես հիշեցրեց փորձագետը, աստղերը, որոնց թվում է Proxima Centauri-ն, կրում են «կարմիր թզուկների» առասպելական, բայց ոչ առանձնապես պատվավոր անվանումը, նրանք շատ ավելի մռայլ են, քան Արևը: «Մենք չգիտենք այս աստղերի ակտիվությունը,- նշել է գիտնականը,- թեև մենք ենթադրում ենք, որ ճառագայթման, արևի կամ աստղային քամու արտանետումները կարող են նշանակալի լինել: Այդուհանդերձ, երբ մոլորակն այդքան մոտ է աստղին, պարզվում է, որ ինչ-որ բան բավական է, և ինչ-որ բան շատ է»:

«Չափից շատ», բնականաբար, ճառագայթում: «Ինչպե՞ս այս մոլորակը, եթե այն իսկապես ինչ-որ բնակելիություն ունի, կարող է իրեն պաշտպանել ճառագայթման ազդեցությունից, դեռևս պարզ չէ», - խոստովանում է մասնագետը:

Միակ գիտնականը, ով պարտավորվել է հրապարակայնորեն գնահատել հավանական թռիչքի ժամանակը, Պերմի համալսարանի աշխատակից Կիրիլ Ցիբերկինն է, ով հայտարարել է, որ «եթե մենք արագացնենք լույսի արագությունը 0,1, մենք կարող ենք թռչել մոտ 40 տարի հետո։

Դե, և բացի այդ, հենց այս օրերին, հավանաբար, վերջնականապես պարզ է դառնում, որ մենք ոչ մի տեղ «աստղերին չենք հասնի»։ Այն իմաստով, որը հուզում է ազնվական երիտասարդներին՝ մտքում եղբայրների հետ հանդիպելու գիտարշավի տեսքով: Սա բացարձակապես անհնար է այս դարում և գրեթե անհնար է ապագայում:

Տիեզերական ճառագայթումից պաշտպանվելու խնդիրը տիեզերագնացների համար ամենակարևորն է։ Իսկ դեպի Մարս թռիչքները քննարկելիս նա «խեղդում է գեղեցիկ ազդակները»։ Ի դեպ, մարսյան գիտաֆանտաստիկայի պսակը կարելի է անվանել վերջերս «Մարսեցի» ֆիլմը՝ հակառակ հեքիաթ, որտեղ Մարսի վրա պատահաբար մոռացված տիեզերագնացը լուծում է իր գոյատևման խնդիրները զզվելի կլիմայական պայմաններում՝ փորձելով կարտոֆիլ աճեցնել։ ջերմոց.

Բայց Մարսի վրա գոնե սկզբունքորեն դա հնարավոր է։ Ավաղ, միջաստղային հեռավորությունները նույնիսկ կարտոֆիլն են դուրս բերում իրականության տիրույթից։ Ինչպես հիշեց Ալեքսանդր Տավրովը, ժամանակակից հրթիռային շարժիչները թույլ չեն տալիս ոչ միայն մարդկանց, այլեւ նույնիսկ սարքավորումներին հասնել աստղերին։

«Դասական տիեզերագնացությունը, իհարկե, թույլ չի տալիս դա անել տեսանելի ապագայում, քանի դեռ այնտեղ գիտական ​​սարքավորումները գործում են»,- նշել է գիտնականը։ -Որովհետև այն էլ տարբեր ճառագայթային գոտիներով անցնելիս խափանում է։ «Մենք դեռ չենք կարողանում արագացնել տիեզերանավը, որպեսզի այն տեղ հասնի սարքավորումների տեսանելի կյանքի ընթացքում»:

Իրականում ոչ ոք չի ակնկալում հասնել լույսի արագությանը։ Առայժմ, թվում է, միակ գիտնականը, ով պարտավորվել է հրապարակայնորեն գնահատել հավանական թռիչքի ժամանակը, Պերմի համալսարանի աշխատակից Կիրիլ Ցիբերկինն է, ով ՏԱՍՍ-ին ասել է, որ «եթե մենք արագացնենք լույսի արագությունը մինչև 0,1, մենք կարող ենք թռչել մոտ 40 տարի հետո։ »: Սակայն նա չասաց, թե ինչ շարժիչների մասին է խոսքը։

«Արևային առագաստը լազերային լույսի ներքո արագացնելը. կան նման նախագծեր, այժմ դրանք նման են գիտաֆանտաստիկայի, բայց ոչ հոռետես լինելու համար, ավելի հավանական է, որ այո, քան ոչ»:

«Հորիզոնը վերջերս թռավ դեպի Պլուտոն, ինչը նույնպես բավականին ձեռքբերում է», - հիշում է Տավրովը: - Ժամանակը ռեկորդային էր. մեզ հաջողվեց գտնել գրավիտացիոն մանևրներ, որոնք արագացրեցին այս տիեզերանավը, և այն տեղ հասավ մոտ յոթ տարում: Չնայած 40 տարի առաջ արձակված նախորդ «Վոյաջերը» այնտեղ է հասել 20-30 տարում, և սա դեռ մեր արեգակնային համակարգի սահմանը չէ»։

Այս հարցում միակ հույսն այսօր կարելի է համարել «աստղային առագաստով» տիեզերանավերի նախագծերը (նաև «արևային», «տիեզերական առագաստ»): Մենք իսկապես խոսում ենք բարակ պինդ նյութերից պատրաստված առագաստների մասին, որոնց մեջ «կփչի» արևային քամին, իսկ արեգակնային համակարգից դուրս՝ նավի սեփական կայանքից լազերային ճառագայթ:

«Արևային առագաստի արագացում լազերային լույսի ներքո. կան նման նախագծեր, այժմ դրանք նման են գիտաֆանտաստիկայի, բայց հոռետես չլինելու համար, ավելի հավանական է, որ այո, քան ոչ», - ամփոփեց Ալեքսանդր Տավրովը: -Կարող է մարդ հասնել այնտեղ, դժվար հարց է։ Բայց ավտոմատ մեքենան սկզբունքորեն կարող է թռչել մինչև մոտակա աստղը»։

Այնուամենայնիվ, դրանք շատ հեռավոր ապագայի հեռանկարներ են։ Ինչ վերաբերում է առաջադեմ մարդկության վերջին հույսերին՝ մտքում ռադիոազդանշանների միջոցով շփվելու եղբայրների հետ, ինչը ամենևին էլ այնքան էլ ռոմանտիկ չէ, ապա այստեղ նույնպես բավարար հուսադրող չկա։

«Մենք երկար ժամանակ Երկրի վրա լսում ենք ռադիոալիքներ և հեռուստատեսային ազդանշաններ աստղերից՝ արդեն մոտ 50 տարի»,- ասել է Տավրովը։ - Առայժմ չկան պարզ և միանշանակ պատասխաններ, որ այո, «ինչ-որ մեկը այնտեղ հեռուստացույց է դիտում»: Մենք ինքներս ենք տեսնում, որ հեռուստացույցները, որոնք նախկինում բավականին լավ ճառագայթում էին, այժմ անցել են «մանրաթելային»: Անցել ենք նաև այն գագաթնակետը, երբ բավականին ինտենսիվ էին օգտագործվում ռադիոալիքները.

Վերջապես, աստղագետները դեռևս որոշ հույսեր ունեն աստղադիտակի հետ կապված, տարօրինակ կերպով: Ի վերջո, ոչ ոք չի տեսել նոր մոլորակը ոչ մի աստղադիտակով։ Այն հայտնաբերվել է ճառագայթային արագության մեթոդով։

«Դա հիմնված է այն փաստի վրա, որ աստղը և մոլորակը պտտվում են ընդհանուր զանգվածի կենտրոնի, երևակայական կետի շուրջ: Մոլորակի փոքր զանգվածը, որը գտնվում է աստղի կողքին, տեղաշարժում է այս կենտրոնը, երբ այն պտտվում է: Իսկ աստղը կամ մոտենում է մեզ, կամ հեռանում»,- ասել է Տավրովը։ - Հետևաբար, աստղի սպեկտրում կարող եք նկատել կամ կարմիր, կամ կապույտ տեղաշարժ՝ կախված նրանից՝ այն մեզնից է գալիս, թե դեպի մեզ։ Դա շատ թույլ ազդանշան է, բայց մեթոդն աշխատում է, քանի որ մոլորակն ավելի մոտ է աստղին, քան Երկիրը՝ Արեգակին»:

Այսպիսով, գիտնականները հիմնարար գաղափար ունեն ստեղծել աստղադիտակ, որը դեռ թույլ կտա մեզ ինչ-որ բան տեսնել այս մոլորակի վրա: Գոյություն ունի գրավիտացիոն ոսպնյակի նախագիծ, որը պետք է լինի ոչ օպտիկական։

Բանն այն է, որ Արեգակն ինքն է կենտրոնացնում լույսը և աշխատում է հսկա ոսպնյակի նման Արեգակնային համակարգի որոշ կետերում, շատ մեծ հեռավորությունների վրա, տասնյակ և հարյուրավոր անգամներ ավելի մեծ, քան Երկրից Արեգակ հեռավորությունը: Բայց եթե տիեզերական աստղադիտակը թռչի նման կետ, ինչը սկզբունքորեն հնարավոր է, այնտեղից այն կկարողանա տեսնել և՛ Proxima Centauri-ն, և՛ Proxima B-ն։

Սա այն ամենն է, ինչի վրա կարող ենք հույս ունենալ:

«ՅՈԹ ՄԻԼԻՈՆ ՏԱՐՈՒՄ».

Դասախոս Մոիսեև Ի.Մ.

SSO "Energia" MVTU անվ. Բաուման

գյուղ Ուստ–Աբական

Սիրելի՛ ընկերներ։ Ուզում եմ անմիջապես զգուշացնել, որ խոսելու ենք վիճելի ու բավականին վերացական հարցերի մասին։ Շատ բան, ինչ ես ուզում եմ ձեզ ասել, այսօրվա հրատապ խնդիրը չէ: Սակայն խնդրի ըմբռնումը, որի մասին կխոսեմ, և դրա լուծման հնարավորությունը, աշխարհայացքային լուրջ բնույթ ունի։

Մենք ստիպված ենք լինելու գործել շատ մեծ, մեր չափանիշներով, թվերով։ Ուզում եմ, որ դրանք լավ հասկանաք, հիշեցնում եմ՝ միլիոնը հազար հազար է, միլիարդը՝ հազար միլիոն։ Միայն մինչև հազարը հաշվելը կպահանջվի 3 ժամ: Մինչև միլիոն - 125 օր: Մինչև միլիարդ - 350 տարի. Ներկայացրե՞լ է: Դե ուրեմն։ Հետո մենք կարող ենք սկսել:

20 միլիարդ տարի առաջ սկսվել է Տիեզերքը:

Ինչ-որ տեղ 5-6 միլիարդ տարի առաջ մեր Արևը բռնկվեց:

4 միլիարդ տարի առաջ հալված գնդիկը սառչեց, որն այժմ կոչվում է Երկիր մոլորակ: Մոտ մեկ միլիոն տարի առաջ հայտնվեց Մարդը:

Պետությունները գոյություն ունեն ընդամենը մի քանի հազար տարի:

Մոտ հարյուր տարի առաջ հայտնագործվեց ռադիոն և վերջապես 27 տարի առաջ սկսվեց տիեզերական դարաշրջանը:

Այս անգամ. Հիմա խոսենք տարածական մասշտաբների մասին։

Ինչպես գիտեք, լույսի ճառագայթը վայրկյանում 300 հազար կմ է անցնում։ Մենք կօգտագործենք լույսի արագությունը հեռավորությունները չափելու համար: Որպեսզի լույսի ճառագայթը անցնի հասարակածի երկարությանը հավասար հեռավորություն, այն կպահանջի վայրկյանի 1/7: Լուսին հասնելու համար՝ 1 վայրկյանից մի փոքր ավելի: Լույսը Երկրից Արեգակ տարածությունը անցնում է 8 րոպեում։ Լույսի ճառագայթը Արեգակնային համակարգի սահմանին հասնելու համար կպահանջվի ավելի քան 5 ժամ։ Սակայն ավելի քան 4 տարի է պահանջվում, որպեսզի լույսի ճառագայթը հասնի մոտակա աստղին` Պրոքսիմա Կենտավուրին: Լույսի ճառագայթը մեր Գալակտիկայի կենտրոն հասնելու համար կպահանջվի 75 հազար տարի։ Մեր Տիեզերքը հատելու համար լույսի ճառագայթից 40 միլիարդ տարի կպահանջվի:

Մենք ապրում ենք երկիր մոլորակի վրա։ Մեր մոլորակը արեգակնային համակարգի շատ փոքր մասն է, որը ներառում է առաջին աստղը՝ Արևը, 9 մեծ մոլորակներ, տասնյակ մոլորակային արբանյակներ, միլիոնավոր գիսաստղեր և աստերոիդներ և շատ այլ ավելի փոքր նյութական մարմիններ: Մեր արեգակնային համակարգը գտնվում է Գալակտիկայի ծայրամասում, հսկայական աստղային համակարգ, որը ներառում է Արեգակի նման 10 միլիարդ աստղ: Տիեզերքում հազարավոր նման գալակտիկաներ կան

միլիարդ Սա այն աշխարհն է, որտեղ մենք ապրում ենք: Այժմ, երբ մենք ներկայացրել ենք այս ամենը, ժամանակն է դնելու առաջին խնդիրը։

Այսպիսով. Մենք պետք է հասնենք մոտակա աստղային համակարգին՝ Ալֆա Կենտավրոսի համակարգին: Այս համակարգը ներառում է 3 աստղ՝ Alpha Centauri A - աստղ, որը նման է մեր Արեգակին, Alpha Centauri B և Proxima Centauri - փոքր կարմիր աստղեր: Շատ հավանական է, որ այս համակարգը ներառում է նաև մոլորակներ։ Նրանից հեռավորությունը 4,3 լուսային տարի է։ Եթե ​​մենք կարողանայինք ճանապարհորդել լույսի արագությամբ, մեզ մոտ 9 տարի կպահանջվեր այնտեղ և հետ գնալու համար: Բայց մենք չենք կարող շարժվել լույսի արագությամբ։ Ներկայումս մեր տրամադրության տակ կան միայն քիմիական հրթիռներ, որոնց ձեռք բերված առավելագույն արագությունը 20 կմ/վ է։ Այս արագությամբ Ալֆա Կենտավրոսին հասնելու համար կպահանջվի ավելի քան 70 հազար տարի։ Մեր տրամադրության տակ կան էլեկտրական հրթիռային և միջուկային ջերմային շարժիչներ։ Այնուամենայնիվ, առաջինները, ցածր մղման պատճառով, չեն կարող արագացնել իրենց սեփական քաշը արժանապատիվ արագությունների, իսկ երկրորդները, կոպիտ ասած, ընդամենը երկու անգամ ավելի լավ են, քան քիմիականները: Գիտաֆանտաստիկ գրողները սիրում են իրենց հերոսներին աստղեր ուղարկել ֆոտոնով, ավելի ճիշտ՝ ոչնչացնող հրթիռներով: Ոչնչացնող շարժիչները տեսականորեն կարող են արագացնել հրթիռը մինչև լույսի արագությանը շատ մոտ արագություն ընդամենը մեկ տարում: Բայց ոչնչացման շարժիչ համակարգեր ստեղծելու համար անհրաժեշտ է մեծ քանակությամբ հականյութ, իսկ ինչպես ստանալ այն բոլորովին անհայտ է։ Բացի այդ, նման շարժիչի դիզայնը լիովին անհասկանալի է: Բայց մեզ իսկական շարժիչ է պետք։ Որպեսզի մենք իմանանք, թե ինչպես դա անել և հենց հիմա սկսենք աշխատել դրա ստեղծման վրա: Հակառակ դեպքում, եթե սպասենք, մինչև նրանք գտնեն սկզբունքներ, որոնք ներկայումս անհայտ են, մենք կարող ենք ոչինչ չմնալ: Բարեբախտաբար, այդպիսի շարժիչ գոյություն ունի: Ճիշտ է, առայժմ միայն թղթի վրա, բայց եթե ես ու դու ցանկանանք, կարող ենք մետաղից ստեղծել։ Սա իմպուլսային ջերմամիջուկային հրթիռային շարժիչ է։ Եկեք ավելի մանրամասն ճանաչենք նրան։ Այս շարժիչում ջերմամիջուկային վառելիքի փոքր մասերը այրվում են բարձր հաճախականությամբ: Այս դեպքում շատ մեծ էներգիա է արձակվում, ռեակցիայի արգասիքները՝ տարրական մասնիկները, մեծ արագությամբ ցրվում են և հրթիռն առաջ են մղում։ Եկեք կանգ առնենք նման շարժիչի ստեղծման հետ կապված հիմնական խնդիրների և դրանց լուծման ուղիների վրա:

Թիվ մեկ խնդիրը հրկիզման խնդիրն է. Հարկավոր է հրկիզել, այսինքն՝ ջերմամիջուկային ռեակցիա սկսել փոքր, 10 միլիգրամ քաշով, ջերմամիջուկային վառելիքի դեղահատում։ Նման պլանշետը սովորաբար կոչվում է թիրախ: Որպեսզի ռեակցիան բավականաչափ ինտենսիվ ընթանա, թիրախի ջերմաստիճանը պետք է հասնի հարյուր միլիոնավոր աստիճանի: Ընդ որում, որպեսզի թիրախի մեծ մասն արձագանքի, այդ ջեռուցումը պետք է իրականացվի շատ կարճ ժամանակում։ /Եթե դանդաղ տաքացնենք, թիրախը ժամանակ կունենա գոլորշիանալու առանց այրվելու:/ Հաշվարկներն ու փորձերը ցույց են տալիս, որ մեկ միլիոն ջոուլ էներգիան պետք է ներդրվի թիրախի մեջ վայրկյանի մեկ միլիարդերորդական ժամանակում: Նման իմպուլսի հզորությունը հավասար է Կրասնոյարսկի 200 հազար հիդրոէլեկտրակայանների հզորությանը։ Բայց էներգիայի սպառումն այնքան էլ մեծ չի լինի՝ 100 հազար կիլովատ, եթե վայրկյանում 100 թիրախ պայթենք։ Հրկիզումների խնդրի առաջին լուծումը գտել է խորհրդային նշանավոր ֆիզիկոս Բասովը։ Նա առաջարկել է թիրախները կրակել լազերային ճառագայթով, որոնցում իրականում կարելի է կենտրոնացնել անհրաժեշտ հզորությունը։ Այս ոլորտում ինտենսիվ աշխատանքներ են տարվում եւ մոտ ապագայում կգործարկվեն այս սկզբունքով գործող առաջին ջերմամիջուկային էլեկտրակայանները։ Այս խնդրի լուծման այլ տարբերակներ կան, բայց դրանք դեռ շատ չեն ուսումնասիրվել։

Թիվ երկու խնդիրը այրման պալատի խնդիրն է: Երբ մեր թիրախները այրվեն, կձևավորվեն մեծ քանակությամբ տարրական մասնիկներ, որոնք կրում են բարձր էներգիա և հզոր էլեկտրամագնիսական ճառագայթում, և այս ամենը կցրվի բոլոր ուղղություններով։ Եվ մենք պետք է հնարավորինս շատ ռեակցիայի արտադրանք ուղղենք մեկ ուղղությամբ՝ ընդդեմ մեր հրթիռի շարժման, միայն այս դեպքում հրթիռը կկարողանա արագություն ձեռք բերել։ Այս խնդիրը կարող ենք լուծել միայն մագնիսական դաշտի օգնությամբ։ Որոշակի ուժի մագնիսական դաշտը կարող է փոխել ռեակցիայի արտադրանքի հետագծերը և ուղղել դրանք ցանկալի ուղղությամբ: Մենք կարող ենք նման դաշտ ստեղծել։

Թիվ երրորդ խնդիրը ռադիատորների խնդիրն է։ Էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը չի կարող կառավարվել մագնիսական դաշտով: Այս ճառագայթումը կլանում է շարժիչի կառուցվածքային տարրերը և վերածվում ջերմության, որը պետք է բաց թողնվի տիեզերք։ Ավելորդ ջերմության հեռացումը սովորաբար իրականացվում է ռադիատորների միջոցով՝ ջերմային խողովակներից կազմված մեծ բարակ թիթեղներ՝ պարզ սարքեր, որոնք թույլ են տալիս ջերմությունը փոխանցել երկար հեռավորությունների վրա: Սակայն, մեր պայմանների համար, նման համակարգի զանգվածը պարզվում է, որ արգելող մեծ է։

Այստեղ էլ լուծում է գտնվել. Առաջարկվել է օգտագործել փոքր պինդ մասնիկների կամ հեղուկ կաթիլների հոսքեր, որոնք տաքացվում են բարձր ջերմաստիճանում, ջերմություն ազատելու համար: Նման սարքերը նոր են, բայց բավականին իրագործելի։

Մեր շարժիչը նախագծելիս էլի շատ խնդիրներ կառաջանան, բայց բոլորն էլ լուծելի են, և, որ կարևոր է, լուծելի գիտության և տեխնիկայի զարգացման ներկա մակարդակում։

Եկեք պատկերացնենք շարժիչը որպես ամբողջություն: Այն հիմնված է այրման պալատի վրա՝ կտրված կոն, մի քանի տասնյակ մետր չափսերով: Այս կոնի առանցքի վրա ջերմամիջուկային պայթյուններ տեղի են ունենում վայրկյանում 100 անգամ, որոնցից յուրաքանչյուրը մի քանի տոննա տրոտիլի ուժով։ Շիթային հոսքը հոսում է կոնի լայն հիմքից։ Այս կոնը ձևավորվում է սոլենոիդների երկու օղակներով: Պատեր չկան։ Կոնի ներսում ուժեղ մագնիսական դաշտ կա։ Վերին էլեկտրամագնիսը պարունակում է լազերային բռնկման համակարգ, թիրախներ այրման պալատին մատակարարելու համակարգ և լազերային տեղադրման համար անհրաժեշտ էլեկտրաէներգիայի ընտրության համակարգ: /Այդ նպատակով պայթյունների էներգիայի մի մասը վերցվում է:/ Հեղուկ հոսքերը հոսում են կոնի կողային գեներատորների երկայնքով. սա ռադիատոր է: Անհրաժեշտ մղում ապահովելու համար մեզ անհրաժեշտ կլինի մոտ 200 նման շարժիչ տեղադրել մեր հրթիռի վրա։

Շարժիչային համակարգը պատրաստեցինք։ Հիմա խոսենք օգտակար բեռի մասին: Մեր սարքը կառավարվող կլինի։ Ուստի հիմնական մասը լինելու է բնակելի կուպեը։ Այն կարելի է պատրաստել համրիկի տեսքով։ «Համարը» չափվելու է երկուսից երեք հարյուր մետր: Այն կպտտվի իր լայնակի առանցքի շուրջ՝ արհեստական ​​ձգողականություն ստեղծելու համար: Այն բոլոր կողմերից շրջապատված կլինի ջերմամիջուկային վառելիքով, որը կպաշտպանի անձնակազմին տիեզերական ճառագայթումից։ Բացի բնակելի հատվածից, օգտակար բեռը կներառի էլեկտրամատակարարման համակարգ, կապի համակարգ և օժանդակ համակարգեր:

Ինչպես տեսնում եք, միջաստղային տիեզերանավ կառուցելու մեջ անհնարին ոչինչ չկա, պարզապես մեծ բարդություն կա: Բոլոր խնդիրները հաղթահարելի են։ Այժմ ձեզ կներկայացնեմ նախնական նախագծման արդյունքում ստացված նավի բնութագրերը։

Նման նավը մեզ թույլ կտա թռչել Ալֆա Կենտավրի համակարգ։

Խնդրում եմ ուշադրություն դարձրեք, պարզապես թռչեք: Նա չի կարողանա վերադառնալ: Հեշտ է հաշվարկել, որ պահպանելով նույն դիզայնը, որպեսզի կարողանանք վերադառնալ, մեր նավը սկզբում պետք է կշռի 8 միլիարդ տոննա։ Սա ակնհայտորեն գերազանցում է մեր հնարավորությունները։ Իսկ ինչու՞ վերադառնալ։ Մենք կարող ենք ռադիոյով փոխանցել բոլոր նոր, և շատ հսկայական, հարկ է նշել, տեղեկատվությունը: Եվ մեզ անհրաժեշտ կլինի մնալ Ալֆա Կենտավրոսի համակարգում, վայրէջք կատարել մոլորակների վրա և սկսել դրանք ուսումնասիրել:

Ինչպե՞ս ենք մենք պատրաստվում դա անել: Կա՞ նման հնարավորություն։ Այո, ունեմ. Արեգակնային համակարգից, ասենք, հարյուր նավ ենք բաց թողնում։ Հարյուր հազար կամավոր. 60 տարի հետո նրանք, իրենց երեխաներն ու թոռները կժամանեն Ալֆա Կենտավրոսի համակարգ և կմտնեն հետազոտության համար ամենահարմար մոլորակի շուրջը: Հետախուզությունից հետո մարդիկ կսկսեն վերափոխել ամբողջ մոլորակը, քանի որ դժվար թե պարզվի, որ դա մեր Երկրի կրկնօրինակն է: Եթե ​​շատ շոգ է, կարող եք այն աստղից փակել փոշու էկրանով։ Եթե ​​շատ ցուրտ է, մենք կարող ենք լրացուցիչ էներգիա ուղղել դրան՝ օգտագործելով մեծ և շատ թեթև հայելիներ, մենք կարող ենք դրանք պատրաստել: Մենք էլ կարող ենք մթնոլորտ փոխել։ Օրինակ, ինչպես Կարլ Սագանն առաջարկեց անել, նույնը, ով վերջերս նամակ է ուղարկել Կ. Չեռնենկոյի պատասխանը հրապարակվեց այն ժամանակ բոլոր թերթերում:/ - նա առաջարկեց հատուկ ընտրված միկրոօրգանիզմներ նետել մեկ այլ մոլորակի մթնոլորտ, որը կկլանի ածխաթթու գազը և կարձակեր թթվածին: Մենք, սկզբունքորեն, կարող ենք նաև ստեղծել արհեստական ​​մեխանիզմներ, որոնք ունակ են վերարտադրվելու/բազմապատկվելու/ և կարող են արագ վերափոխել ցանկացած մոլորակի մթնոլորտն ու մակերեսային շերտը։ Սրանցից ոչ մեկը հեշտ չէ, բայց հնարավոր է: Երբ մենք քիչ թե շատ ընտելանանք նոր համակարգին, կարող ենք անել հաջորդ քայլը՝ նավերի նոր էսկադրիլիա գործարկել դեպի նոր աստղային համակարգ՝ նույն նպատակներով:

Եվ այսպես շարունակ։ Իսկ հիմա՝ ամենակարևորը. Գագաթնակետը. Գործելով այս կերպ՝ մենք կարող ենք տիրապետել մեր ողջ Գալակտիկայի ՅՈԹ ՄԻԼԻՈՆ ՏԱՐՎՈՒՄ: Տիեզերքի մասշտաբով յոթ միլիոն տարին աննշան կարճ ժամանակաշրջան է: Եվ յոթ միլիոն տարի հետո, ոչ ավելին, մեր ողջ Գալակտիան, միլիարդավոր մոլորակային համակարգերով այս հսկայական համակարգը կդառնա Մարդկության մեծ տունը: Սա նպատակ է, որի համար արժե աշխատել: Իհարկե, այստեղ, իհարկե, ավելի շատ տարբեր տեսակի խնդիրներ կան, քան լուծումներ։ Բայց, կրկնում եմ, բոլորը լուծելի են։ Եվ ես չեմ կասկածում, որ նրանց թույլ կտան։

Միակ բանը, որ կարող է կանգնեցնել Մարդկությանը իր աստղային ճանապարհին, միջուկային պատերազմն է: Նույն միջոցները, որոնք թույլ են տալիս մարդկությանը հասնել աստղերին, կարող են ոչնչացնել նրան իր ճանապարհորդության հենց սկզբում: Իհարկե, ես կարիք չունեմ ձեզ խաղաղության համար գրգռելու: Բայց ես ինձ թույլ կտամ հիշեցնել, որ այժմ Մարդկության խաղաղ ապագայի համար ակտիվ պայքարը միակ բանն է, որը կարող է փրկել ոչ միայն մեր կյանքը, այլև մեր Մարդկության հսկայական ապագան։

Մեր կյանքի ինչ-որ պահի մեզանից յուրաքանչյուրը տվել է այս հարցը՝ որքա՞ն ժամանակ է պահանջվում դեպի աստղեր թռչելու համար: Հնարավո՞ր է նման թռիչք կատարել մեկ մարդու կյանքում, կարո՞ղ են նման թռիչքները դառնալ առօրյա կյանքի նորմա։ Այս բարդ հարցի պատասխանները շատ են՝ կախված նրանից, թե ով է հարցնում: Ոմանք պարզ են, մյուսները ավելի բարդ են: Չափազանց շատ բան կա հաշվի առնելու ամբողջական պատասխան գտնելու համար։

Ցավոք սրտի, չկան իրական գնահատականներ, որոնք կօգնեն գտնել նման պատասխան, և դա հիասթափեցնում է ֆուտուրիստներին և միջաստղային ճանապարհորդությունների սիրահարներին: Ուզենք, թե չուզենք, տարածքը շատ մեծ է (և բարդ), և մեր տեխնոլոգիան դեռ սահմանափակ է: Բայց եթե մենք երբևէ որոշենք լքել մեր «բույնը», մենք մի քանի ճանապարհ կունենանք հասնելու մեր գալակտիկայի մոտակա աստղային համակարգին:

Մեր Երկրին ամենամոտ աստղը Արեգակն է, որը բավականին «միջին» աստղ է՝ ըստ Հերցպրունգ-Ռասել «հիմնական հաջորդականության» սխեմայի: Սա նշանակում է, որ աստղը շատ կայուն է և բավականաչափ արևի լույս է ապահովում մեր մոլորակի վրա կյանքի զարգացման համար: Մենք գիտենք, որ մեր Արեգակնային համակարգի մոտ աստղերի շուրջ պտտվող այլ մոլորակներ կան, և այդ աստղերից շատերը նման են մեր մոլորակներին:

Ապագայում, եթե մարդկությունը ցանկանա լքել Արեգակնային համակարգը, մենք կունենանք աստղերի հսկայական ընտրություն, որտեղ մենք կարող ենք գնալ, և նրանցից շատերը կարող են կյանքի համար բարենպաստ պայմաններ ունենալ: Բայց ո՞ւր ենք գնալու և ինչքա՞ն ժամանակ կպահանջվի այնտեղ հասնելու համար: Հիշեք, որ այս ամենը պարզապես ենթադրություններ են, և այս պահին միջաստղային ճանապարհորդության ուղեցույցներ չկան: Դե, ինչպես Գագարինն ասաց, գնանք։

Հասնել աստղի
Ինչպես նշվեց, մեր արեգակնային համակարգին ամենամոտ աստղը Պրոքսիմա Կենտավրսն է, և, հետևաբար, շատ իմաստալից է սկսել այնտեղ միջաստեղային առաքելություն ծրագրել: Եռակի աստղային համակարգի՝ Alpha Centauri-ի մի մասը՝ Proxima, գտնվում է Երկրից 4,24 լուսային տարի (1,3 պարսեկ): Alpha Centauri-ն, ըստ էության, համակարգի երեքից ամենապայծառ աստղն է, որը Երկրից 4,37 լուսատարի հեռավորության վրա գտնվող մոտ երկուական համակարգի մի մասն է, մինչդեռ Proxima Centauri-ն (երեքից ամենաթույլը) մեկուսացված կարմիր թզուկ է, որը գտնվում է երկակիից 0,13 լուսատարի հեռավորության վրա: համակարգ.

Եվ մինչ միջաստեղային ճանապարհորդության մասին խոսակցությունները հիշեցնում են բոլոր տեսակի «լույսի արագությունից ավելի արագ» (FSL) ճանապարհորդությունները՝ աղավաղված արագություններից և որդանցքներից մինչև ենթատիեզերական շարժիչներ, նման տեսությունները կա՛մ շատ գեղարվեստական ​​են (ինչպես Ալկուբիերի շարժիչը), կա՛մ գոյություն ունեն միայն Հայաստանում։ գիտաֆանտաստիկա . Ցանկացած առաքելություն դեպի խորը տիեզերք կտևի սերունդներ:

Այսպիսով, սկսած տիեզերական ճանապարհորդության ամենադանդաղ ձևերից մեկից, որքա՞ն ժամանակ կպահանջվի Proxima Centauri հասնելու համար:

Ժամանակակից մեթոդներ

Տիեզերքում ճանապարհորդության տևողությունը գնահատելու հարցը շատ ավելի պարզ է, եթե այն ներառում է մեր Արեգակնային համակարգում առկա տեխնոլոգիաները և մարմինները: Օրինակ՝ օգտագործելով New Horizons առաքելության կողմից օգտագործվող տեխնոլոգիան՝ 16 հիդրազինային մոնոպելլանտային շարժիչներ կարող էին Լուսին հասնել ընդամենը 8 ժամ 35 րոպեում:

Կա նաև Եվրոպական տիեզերական գործակալության SMART-1 առաքելությունը, որը շարժվել է դեպի Լուսին՝ օգտագործելով իոնային շարժիչ: Այս հեղափոխական տեխնոլոգիայով, որի տարբերակն օգտագործել է նաև Dawn տիեզերական զոնդը՝ Վեստա հասնելու համար, SMART-1 առաքելությունը մեկ տարի, մեկ ամիս և երկու շաբաթ պահանջեց Լուսին հասնելու համար։

Արագ հրթիռային տիեզերանավից մինչև վառելիքի խնայող իոնային շարժիչներ, մենք ունենք տեղական տարածություն շրջանցելու մի քանի տարբերակ, բացի այդ, դուք կարող եք օգտագործել Յուպիտերը կամ Սատուրնը որպես հսկայական գրավիտացիոն ճեղապարսատիկ: Այնուամենայնիվ, եթե մենք նախատեսում ենք մի փոքր առաջ գնալ, մենք ստիպված կլինենք բարձրացնել տեխնոլոգիայի հզորությունը և բացահայտել նոր հնարավորություններ:

Երբ մենք խոսում ենք հնարավոր մեթոդների մասին, մենք խոսում ենք նրանց մասին, որոնք ներառում են առկա տեխնոլոգիաներ, կամ դեռ չկան, բայց տեխնիկապես իրագործելի են: Դրանցից մի քանիսը, ինչպես կտեսնեք, ժամանակի փորձարկված և հաստատված են, իսկ մյուսները դեռևս հարցականի տակ են: Մի խոսքով, նրանք ներկայացնում են հնարավոր, բայց շատ ժամանակատար և ֆինանսապես թանկ սցենար նույնիսկ մոտակա աստղին ճանապարհորդելու համար։

Իոնային շարժում

Ներկայումս շարժիչի ամենադանդաղ և տնտեսող ձևը իոնային շարժիչն է: Մի քանի տասնամյակ առաջ իոնային շարժիչը համարվում էր գիտաֆանտաստիկայի առարկա: Սակայն վերջին տարիներին իոնային շարժիչների աջակցման տեխնոլոգիաները տեսությունից անցել են պրակտիկային և շատ հաջող: Եվրոպական տիեզերական գործակալության SMART-1 առաքելությունը Երկրից 13-ամսյա պարույրով դեպի Լուսին հաջողված առաքելության օրինակ է:

SMART-1-ն օգտագործում էր արևային էներգիայով աշխատող իոնային շարժիչներ, որոնցում էլեկտրական էներգիան հավաքվում էր արևային մարտկոցներով և օգտագործվում էր Hall-ի էֆեկտով շարժիչները սնուցելու համար։ SMART-1-ը Լուսին հասցնելու համար պահանջվել է ընդամենը 82 կիլոգրամ քսենոնային վառելիք։ 1 կիլոգրամ քսենոնային վառելիքը ապահովում է դելտա-Վ 45 մ/վրկ: Սա շարժման չափազանց արդյունավետ ձև է, բայց հեռու է ամենաարագից:

Առաջին առաքելություններից մեկը, որն օգտագործեց իոնային շարժիչ տեխնոլոգիան, եղել է Deep Space 1 առաքելությունը դեպի Բորելի գիսաստղ 1998 թվականին: DS1-ն օգտագործել է նաև քսենոնային շարժիչ և ծախսել է 81,5 կգ վառելիք: 20 ամիս մղումից հետո DS1-ը գիսաստղի թռչելու պահին հասել է 56000 կմ/ժ արագության։

Իոնային շարժիչներն ավելի խնայող են, քան հրթիռային տեխնոլոգիաները, քանի որ դրանց մղումը մեկ միավորի զանգվածի շարժիչի վրա (հատուկ իմպուլս) շատ ավելի բարձր է: Բայց իոնային շարժիչները երկար ժամանակ են պահանջում տիեզերանավը զգալի արագությունների արագացնելու համար, իսկ առավելագույն արագությունը կախված է վառելիքի օժանդակությունից և արտադրվող էլեկտրաէներգիայի քանակից:

Հետևաբար, եթե իոնային շարժիչը պետք է օգտագործվեր Պրոքսիմա Կենտավրի առաքելության ժամանակ, ապա շարժիչները պետք է ունենան հզոր էներգիայի աղբյուր (միջուկային էներգիա) և վառելիքի մեծ պաշարներ (թեև ավելի քիչ, քան սովորական հրթիռները): Բայց եթե ելնենք այն ենթադրությունից, որ 81,5 կգ քսենոնային վառելիքը թարգմանվում է 56000 կմ/ժ արագությամբ (և շարժման այլ ձևեր չեն լինի), կարելի է հաշվարկներ անել։

56000 կմ/ժ առավելագույն արագության դեպքում Deep Space-ին կպահանջվի 181000 տարի՝ Երկրի և Պրոքսիմա Կենտավրիի միջև 4,24 լուսային տարին անցնելու համար: Ժամանակի ընթացքում սա մարդկանց մոտ 2700 սերունդ է: Կարելի է վստահորեն ասել, որ միջմոլորակային իոնային շարժիչը չափազանց դանդաղ է լինելու կառավարվող միջաստղային առաքելության համար:

Բայց եթե իոնային շարժիչներն ավելի մեծ և հզոր են (այսինքն՝ իոնների արտահոսքի արագությունը շատ ավելի մեծ կլինի), եթե հրթիռի վառելիքը բավարար լինի ամբողջ 4,24 լուսային տարին ծառայելու համար, ճանապարհորդության ժամանակը զգալիորեն կնվազի: Բայց դեռ շատ ավելին է մնալու, քան մարդկային կյանքի տևողությունը:

Ձգողականության մանևր

Տիեզերքում ճանապարհորդելու ամենաարագ ճանապարհը գրավիտացիոն աջակցության օգտագործումն է: Այս տեխնիկան ներառում է տիեզերանավը, որն օգտագործում է մոլորակի հարաբերական շարժումը (այսինքն՝ ուղեծիրը) և ձգողականությունը՝ փոխելու նրա ուղին և արագությունը: Ձգողականության զորավարժությունները չափազանց օգտակար տիեզերական թռիչքի տեխնիկա են, հատկապես, երբ օգտագործում են Երկիրը կամ մեկ այլ զանգվածային մոլորակ (օրինակ՝ գազային հսկա) արագացման համար:

Մարիներ 10 տիեզերանավն առաջինն է օգտագործել այս մեթոդը՝ օգտագործելով Վեներայի գրավիտացիոն ձգողականությունը՝ 1974 թվականի փետրվարին դեպի Մերկուրի ուղղությամբ շարժվելու համար։ 1980-ականներին «Վոյաջեր 1» զոնդն օգտագործել է Սատուրնը և Յուպիտերը գրավիտացիոն մանևրների և մինչև 60000 կմ/ժ արագացման համար, նախքան միջաստղային տարածություն մտնելը:

«Հելիոս 2» առաքելությունը, որն սկսվել է 1976 թվականին և նախատեսված էր ուսումնասիրելու միջմոլորակային միջավայրը 0,3 AU միջակայքում: ե և 1 ա. ե Արևից, գրավիտացիոն մանևրի միջոցով մշակված ամենաբարձր արագության ռեկորդն է: Այդ ժամանակ Հելիոս 1-ը (գործարկվել է 1974 թվականին) և Հելիոս 2-ը Արեգակին ամենամոտ մոտեցման ռեկորդն էին: Helios 2-ը արձակվել է սովորական հրթիռով և տեղադրվել խիստ երկարաձգված ուղեծրի մեջ:

190-օրյա արեգակնային ուղեծրի բարձր էքսցենտրիկության (0,54) շնորհիվ Հելիոս 2-ի պերիհելիոնում Հելիոս 2-ը կարողացավ հասնել ավելի քան 240,000 կմ/ժ առավելագույն արագության։ Այս ուղեծրային արագությունը մշակվել է միայն Արեգակի գրավիտացիոն գրավչության շնորհիվ: Տեխնիկապես, Հելիոս 2-ի պերիհելիումի արագությունը ոչ թե գրավիտացիոն մանևրի, այլ նրա ուղեծրային առավելագույն արագության արդյունքն էր, սակայն այն դեռևս պահպանում է մարդու կողմից ստեղծված ամենաարագ օբյեկտի ռեկորդը։

Եթե ​​«Վոյաջեր 1»-ը շարժվեր դեպի կարմիր գաճաճ աստղ Պրոքսիմա Կենտավրին 60000 կմ/ժ հաստատուն արագությամբ, ապա այս տարածությունը հաղթահարելու համար կպահանջվեր 76000 տարի (կամ ավելի քան 2500 սերունդ): Բայց եթե զոնդը հասներ Helios 2-ի ռեկորդային արագությանը` կայուն արագությունը 240,000 կմ/ժ, ապա կպահանջվեր 19,000 տարի (կամ ավելի քան 600 սերունդ) 4243 լուսային տարի ճանապարհորդելու համար: Զգալիորեն ավելի լավ, թեև ոչ գրեթե գործնական:

Էլեկտրամագնիսական շարժիչ EM Drive

Միջաստղային ճանապարհորդության մեկ այլ առաջարկվող մեթոդ է ՌԴ ռեզոնանսային խոռոչի շարժիչը, որը նաև հայտնի է որպես EM Drive: 2001 թվականին առաջարկված բրիտանացի գիտնական Ռոջեր Շոյերի կողմից, ով ստեղծեց Satellite Propulsion Research Ltd (SPR) նախագիծը իրականացնելու համար, շարժիչը հիմնված է այն գաղափարի վրա, որ էլեկտրամագնիսական միկրոալիքային խոռոչները կարող են ուղղակիորեն էլեկտրականությունը վերածել մղման:

Մինչ ավանդական էլեկտրամագնիսական շարժիչները նախագծված են որոշակի զանգված (օրինակ՝ իոնացված մասնիկները) շարժելու համար, այս կոնկրետ շարժիչ համակարգը անկախ է զանգվածի արձագանքից և չի արձակում ուղղորդված ճառագայթում: Ընդհանուր առմամբ, այս շարժիչը հանդիպեց բավականին թերահավատության, հիմնականում այն ​​պատճառով, որ այն խախտում է իմպուլսի պահպանման օրենքը, ըստ որի համակարգի իմպուլսը մնում է հաստատուն և չի կարող ստեղծվել կամ ոչնչացվել, այլ միայն փոխվել ուժի ազդեցության տակ: .

Այնուամենայնիվ, այս տեխնոլոգիայի հետ կապված վերջին փորձերը, ըստ երևույթին, հանգեցրել են դրական արդյունքների: 2014 թվականի հուլիսին Քլիվլենդում (Օհայո) AIAA/ASME/SAE/ASEE Համատեղ Շարժիչ Համաժողովի ժամանակ ՆԱՍԱ-ի առաջադեմ շարժիչ գիտնականները հայտարարեցին, որ հաջողությամբ փորձարկել են էլեկտրամագնիսական շարժիչի նոր դիզայնը:

2015 թվականի ապրիլին NASA Eagleworks-ի գիտնականները (Ջոնսոնի տիեզերական կենտրոնի մաս) ասացին, որ հաջողությամբ փորձարկել են շարժիչը վակուումում, ինչը կարող է ցույց տալ տիեզերքի հնարավոր կիրառությունները: Նույն թվականի հուլիսին Դրեզդենի Տեխնոլոգիական համալսարանի Տիեզերական համակարգերի բաժնի մի խումբ գիտնականներ մշակեցին շարժիչի իրենց տարբերակը և նկատելի ուժգնություն նկատեցին:

2010 թվականին Չինաստանի Սիան քաղաքի Հյուսիսարևմտյան պոլիտեխնիկական համալսարանի պրոֆեսոր Չժուան Յանը սկսեց հրապարակել մի շարք հոդվածներ EM Drive տեխնոլոգիայի իր հետազոտության վերաբերյալ: 2012-ին նա հաղորդել է բարձր մուտքային հզորություն (2,5 կՎտ) և գրանցված 720 մետր մղում: Այն նաև լայնածավալ փորձարկում է անցկացրել 2014 թվականին, ներառյալ ներքին ջերմաստիճանի չափումները ներկառուցված ջերմազույգերով, ինչը ցույց է տվել, որ համակարգը աշխատում է:

ՆԱՍԱ-ի նախատիպի վրա հիմնված հաշվարկների հիման վրա (որը գնահատվում էր 0,4 Ն/կվտ հզորության գնահատական), էլեկտրամագնիսական էներգիայով աշխատող տիեզերանավը կարող է Պլուտոն մեկնել 18 ամսից քիչ ժամանակում։ Սա վեց անգամ պակաս է, քան պահանջվում էր New Horizons զոնդը, որը շարժվում էր 58000 կմ/ժ արագությամբ։

Տպավորիչ է հնչում: Բայց նույնիսկ այս դեպքում էլեկտրամագնիսական շարժիչներով նավը կթռչի մինչև Պրոքսիմա Կենտավրի 13000 տարի: Փակել, բայց դեռ բավարար չէ: Բացի այդ, քանի դեռ բոլոր i-երը չեն կետավորվել այս տեխնոլոգիայի մեջ, դեռ վաղ է խոսել դրա օգտագործման մասին:

Միջուկային ջերմային և միջուկային էլեկտրական շարժում

Միջաստղային թռիչքի մեկ այլ հնարավորություն է միջուկային շարժիչներով հագեցած տիեզերանավ օգտագործելը: ՆԱՍԱ-ն տասնամյակներ շարունակ ուսումնասիրում է նման տարբերակները։ Միջուկային ջերմային շարժիչ հրթիռը կարող է օգտագործել ուրանի կամ դեյտերիումի ռեակտորներ՝ ռեակտորում ջրածինը տաքացնելու համար՝ այն վերածելով իոնացված գազի (ջրածնի պլազմայի), որն այնուհետև կուղղվի հրթիռի վարդակ՝ առաջացնելով մղում:

Միջուկային էներգիայով աշխատող հրթիռը օգտագործում է նույն ռեակտորը՝ ջերմությունն ու էներգիան էլեկտրականության փոխակերպելու համար, որն այնուհետև սնուցում է էլեկտրական շարժիչը: Երկու դեպքում էլ հրթիռը հենվելու է միջուկային միաձուլման կամ տրոհման վրա՝ մղում առաջացնելու համար, այլ ոչ թե քիմիական վառելիքի, որով աշխատում են բոլոր ժամանակակից տիեզերական գործակալությունները:

Քիմիական շարժիչների համեմատ՝ միջուկային շարժիչներն ունեն անհերքելի առավելություններ։ Նախ, այն ունի գործնականում անսահմանափակ էներգիայի խտություն հրթիռային վառելիքի համեմատ: Բացի այդ, միջուկային շարժիչը կստեղծի նաև հզոր շարժիչ ուժ՝ համեմատած օգտագործվող վառելիքի քանակի հետ: Դա կնվազեցնի պահանջվող վառելիքի ծավալը, և միևնույն ժամանակ որոշակի սարքի քաշն ու արժեքը:

Թեև ջերմային միջուկային շարժիչները դեռ տիեզերք չեն արձակվել, նախատիպեր են ստեղծվել և փորձարկվել, և նույնիսկ ավելին է առաջարկվել:

Այնուամենայնիվ, չնայած վառելիքի խնայողության և հատուկ իմպուլսի առավելություններին, լավագույն առաջարկված միջուկային ջերմային շարժիչի կոնցեպտն ունի առավելագույն հատուկ իմպուլս 5000 վայրկյան (50 կՆ վ/կգ): Օգտագործելով միջուկային շարժիչներ, որոնք աշխատում են տրոհման կամ միաձուլման միջոցով, ՆԱՍԱ-ի գիտնականները կարող են տիեզերանավ հասցնել Մարս ընդամենը 90 օրվա ընթացքում, եթե Կարմիր մոլորակը գտնվում է Երկրից 55,000,000 կիլոմետր հեռավորության վրա:

Բայց երբ խոսքը գնում է դեպի Պրոքսիմա Կենտավրի ճանապարհորդության մասին, դարեր կպահանջվեն, որպեսզի միջուկային հրթիռը հասնի լույսի արագության զգալի մասի: Այնուհետև կպահանջվեն մի քանի տասնամյակ ճանապարհորդություն, որին կհետևեն ևս շատ դարերի դանդաղում դեպի նպատակը տանող ճանապարհին: Մենք դեռ 1000 տարի ենք մեր նպատակակետից. Այն, ինչ լավ է միջմոլորակային առաքելությունների համար, այնքան էլ լավ չէ միջաստղային առաքելությունների համար:

տուն » Տոմս գնելը » Որքա՞ն ժամանակ է պահանջվում մոտակա աստղը թռչելու համար: (8 լուսանկար): Ինչպես թռչել Ալֆա Կենտավրոս - տեխնիկական մանրամասներ Որքա՞ն ժամանակ պետք է թռչել դեպի ամենահեռավոր աստղը