விண்மீன்களுக்கு இடையேயான பயணம் அறிவியல் புனைகதை அல்ல. விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமானம் பூமிக்கு இடையேயான விமானத்துடன் தொடர்பு
இன்டர்ஸ்டெல்லர் விமானம் என்பது மனிதர்கள் கொண்ட வாகனங்கள் அல்லது தானியங்கி நிலையங்கள் மூலம் நட்சத்திரங்களுக்கு இடையே பயணம். பெரும்பாலும், விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமானம் என்பது மனிதர்கள் கொண்ட பயணத்தைக் குறிக்கிறது, சில சமயங்களில் சூரியனுக்கு அப்பாற்பட்ட கிரகங்களின் காலனித்துவம் சாத்தியமாகும்.
பூமி-சந்திரன் அமைப்பின் லாக்ரேஞ்ச் புள்ளிகளில் (ஈர்ப்பு சமநிலை புள்ளிகள்) விண்மீன்களுக்கு இடையேயான கப்பல்களின் படைப்பிரிவின் கட்டுமானம் தொடங்கும். பொருட்கள், பெரும்பாலும், சந்திர தளங்களிலிருந்து வழங்கப்படலாம் - எடுத்துக்காட்டாக, அவற்றுடன் கொள்கலன்கள் மின்காந்த துப்பாக்கிகளால் சுடப்படுகின்றன மற்றும் கட்டுமானப் பகுதியில் உள்ள சிறப்பு பொறி நிலையங்களால் கைப்பற்றப்படுகின்றன. இன்டர்ஸ்டெல்லர் கப்பலுக்கான இயந்திரம் இன்று மனிதகுலம் நுகரும் சக்தியின் அதே வரிசையைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். எதிர்பார்க்கக்கூடிய தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் வளத் திறன்களின் அடிப்படையில், எதிர்கால விண்மீன் பயணத்தின் வெளிப்புறத்தை வழங்க முடியும்.
எந்தவொரு நோக்கத்திற்காகவும் ஒரு விண்கலத்தைக் கருத்தில் கொள்ளும்போது, அதை இரண்டு பகுதிகளாகப் பிரிப்பது வசதியானது - உந்துவிசை அமைப்பு மற்றும் பேலோட். உந்துவிசை அமைப்பு என்பது பொதுவாக என்ஜின்கள் மட்டுமல்ல, எரிபொருள் தொட்டிகள் மற்றும் தேவையான சக்தி கட்டமைப்புகளையும் குறிக்கிறது. விண்மீன்களுக்கு இடையேயான பயணத்தின் சிக்கல்களுக்கு, திட்டத்தின் சாத்தியத்தை தீர்மானிக்கும் முக்கிய காரணியாக உந்துவிசை அமைப்பு உள்ளது. இருப்பினும், ஒரு உந்துவிசை அமைப்பை உருவாக்குவதில் உள்ள சிக்கல்கள் இந்த பரிசீலனையின் எல்லைக்கு அப்பாற்பட்டவை. இப்போது நமக்கு முக்கியமானது என்னவென்றால், அவற்றின் வளர்ச்சியின் போக்கில், விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமானங்களுக்கு ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய தொழில்நுட்பங்கள் உள்ளன. இங்கு ராக்கெட் உந்துவிசைக்கு செயலற்ற தெர்மோநியூக்ளியர் ஃப்யூஷனைப் பயன்படுத்தும் தொழில்நுட்பம் முதலில் வருகிறது. 3.5 பில்லியன் டாலர்கள் மதிப்பிலான லேசர் தெர்மோநியூக்ளியர் ஃப்யூஷன் ஆராய்ச்சிக்கான அமெரிக்கன் என்ஐஎஃப் (நேஷனல் இக்னிஷன் ஃபெசிலிட்டி) நிறுவல், இந்தக் கொள்கையின் அடிப்படையில் ராக்கெட் எஞ்சினை உருவாக்க முடியும் என்பதைக் குறிக்கும் முடிவுகளை ஏற்கனவே பெற்றுள்ளது. இந்த வகையின் இன்னும் சக்திவாய்ந்த நிறுவல் சரோவ் அருகே கட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த நிறுவல்கள் ராக்கெட் என்ஜின்களுடன் சிறிய ஒற்றுமையைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவற்றை பாதியாக "வெட்டினால்", அடித்தளங்கள், சுவர்கள் மற்றும் விண்வெளியில் தேவையற்ற பல உபகரணங்களை அகற்றினால், ஒரு ராக்கெட் எஞ்சினைப் பெறுவோம், அது ஒரு விண்மீன் பதிப்பிற்கு மேம்படுத்தப்படலாம். விவரங்களுக்குச் செல்லாமல், அத்தகைய இயந்திரங்கள் பெரியதாகவும், கனமாகவும், மிகவும் சக்திவாய்ந்ததாகவும் இருக்கும் என்பதை நாங்கள் கவனிக்கிறோம். இன்டர்ஸ்டெல்லார் கப்பலுக்கான இயந்திரம் இன்று மனிதகுலம் நுகரும் சக்தியின் அதே வரிசையைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். அத்தகைய இயந்திரம் இருந்தால் (மற்றும் அத்தகைய இயந்திரம் இல்லை என்றால், பேசுவதற்கு எதுவும் இல்லை), பேலோடின் அளவுருக்களைக் கருத்தில் கொள்ளும்போது நீங்கள் மிகவும் சுதந்திரமாக உணரலாம். ஒப்புமையின்படி, ஒரு சைக்கிள் ஓட்டுநருக்கு ஏற்கனவே 50 கிலோ அதிகமாக இருந்தால், டீசல் இன்ஜின் கூடுதல் 50 டன்களைக் கூட கவனிக்காது.
இந்த புரிதலுடன் ஆயுதம் ஏந்திய நாம் முதல் விண்மீன் பயணத்தை கற்பனை செய்து பார்க்க முயற்சி செய்யலாம். இந்த வழக்கில், நீங்கள் கணக்கீடுகள் மற்றும் மதிப்பீடுகளின் முடிவுகளைப் பயன்படுத்த வேண்டும், ஆனால் இங்கே, வெளிப்படையான காரணங்களுக்காக, மீண்டும் உருவாக்க முடியாது.
பூமி-சந்திரன் அமைப்பின் லாக்ரேஞ்ச் புள்ளிகளில் (ஈர்ப்பு சமநிலை புள்ளிகள்) விண்மீன்களுக்கு இடையேயான கப்பல்களின் படைப்பிரிவின் கட்டுமானம் தொடங்கும். பொருட்கள், பெரும்பாலும், சந்திர தளங்களிலிருந்து வழங்கப்படலாம் - எடுத்துக்காட்டாக, அவற்றுடன் கொள்கலன்கள் மின்காந்த துப்பாக்கிகளால் சுடப்படுகின்றன மற்றும் கட்டுமானப் பகுதியில் உள்ள சிறப்பு பொறி நிலையங்களால் கைப்பற்றப்படுகின்றன.
ஒரு கப்பல் என்றால் நூறாயிரக்கணக்கான டன் பேலோட், மில்லியன் கணக்கான டன் இயந்திரங்கள், பத்து மில்லியன் டன் எரிபொருள். எண்கள் பயமுறுத்தலாம், ஆனால் மிகவும் பயமுறுத்தப்படுவதைத் தவிர்க்க, மற்ற பெரிய கட்டுமான திட்டங்களுடன் ஒப்பிடலாம். நீண்ட காலத்திற்கு முன்பு, 20 ஆண்டுகளில், 6 மில்லியன் டன்களுக்கும் அதிகமான எடையுள்ள Cheops பிரமிடு கட்டப்பட்டது. அல்லது ஏற்கனவே நம் காலத்தில் - கனடாவில் 1965 இல், வடக்கு டேம் தீவு கட்டப்பட்டது. 15 மில்லியன் டன் மண் மட்டுமே தேவைப்பட்டது, கட்டுமானம் 10 மாதங்கள் மட்டுமே ஆனது. மிகப்பெரிய கடல் கப்பல் - நாக் நெவிஸ் - 825,614 டன் இடப்பெயர்ச்சியைக் கொண்டிருந்தது. விண்வெளியில் கட்டுமானம் அதன் சொந்த குறிப்பிட்ட சிரமங்களைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் இது சில நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, எடுத்துக்காட்டாக, எடையின்மை காரணமாக சக்தி கூறுகளின் மின்னல், நிறை மற்றும் அளவு மீதான கட்டுப்பாடுகள் மெய்நிகர் இல்லாதது (பூமியில், போதுமான அளவு பெரிய அமைப்பு தன்னை நசுக்கும்).
விண்மீன் கப்பலின் நிறை தோராயமாக 95% தெர்மோநியூக்ளியர் எரிபொருளாக இருக்கும். இது போரான் ஹைட்ரஜனைப் பயன்படுத்தும், எரிபொருள் திடமாக இருக்கும், டாங்கிகள் தேவைப்படாது, இது கப்பலின் பண்புகளை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது மற்றும் அதன் கட்டுமானத்தை எளிதாக்குகிறது. பூமி-சந்திரன் அமைப்பில் அல்ல, ஆனால் சூரியனிலிருந்து எங்காவது தொலைவில், சனி அமைப்பில், எடுத்துக்காட்டாக, பதங்கமாதல் காரணமாக ஏற்படும் இழப்புகளைத் தவிர்க்க, போரோஹைட்ரைடுகளை சேகரிப்பது நல்லது. கட்டுமான நேரத்தை பல தசாப்தங்களாக மதிப்பிடலாம். காலம் மிக நீண்டதல்ல, கூடுதலாக, அதே பில்டர்கள் ஒரே நேரத்தில் சூரிய மண்டலத்தின் வளர்ச்சியின் ஒரு பகுதியாக மற்ற வேலைகளைச் செய்வார்கள். கப்பலின் குடியிருப்புத் தொகுதிகளை நிர்மாணிப்பதன் மூலம் கட்டுமானத்தைத் தொடங்குவது நல்லது, அதில் பில்டர்கள் மற்றும் பிற நிபுணர்கள் வாழ்வார்கள். அதே நேரத்தில், கட்டுமானம் மற்றும் எரிபொருள் குவிப்பு போது, மூடிய வாழ்க்கை ஆதரவு அமைப்பின் நிலைத்தன்மை பல தசாப்தங்களாக சோதிக்கப்படும்.
ஒரு மூடிய லைஃப் சப்போர்ட் சிஸ்டம் என்பது என்ஜின் பிரச்சனைக்குப் பிறகு இரண்டாவது மிகக் கடினமான பிரச்சினை. ஒரு நபர் ஒரு நாளைக்கு சுமார் 5 கிலோ தண்ணீர், உணவு மற்றும் காற்று ஆகியவற்றை உங்களுடன் எடுத்துச் சென்றால், உங்களுக்கு 200 ஆயிரம் டன்களுக்கு மேல் பொருட்கள் தேவைப்படும். பூமியில் நடப்பது போல் வளங்களை மீண்டும் பயன்படுத்துவதே தீர்வு.
அத்தகைய விமானங்களை மேற்கொள்வதற்கான வழிமுறைகளை நாம் கருத்தில் கொண்டால் மட்டுமே விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமான தூரங்களின் முழு அளவையும் அனுபவிக்க முடியும். நிச்சயமாக, அத்தகைய பரிசீலனை "தூரத்தை உணர" நோக்கமாக இல்லை. விண்மீன்களுக்கு இடையேயான கப்பல்களின் ஒரு குறிப்பிட்ட வடிவமைப்பின் வடிவமைப்பாகவும் இதை கருத முடியாது. இன்டர்ஸ்டெல்லர் பயணம் பற்றிய ஆய்வு இன்று பொறியியல் மற்றும் தத்துவார்த்த இயல்புடையது. விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமானங்களின் சாத்தியமற்ற தன்மையை நிரூபிக்க இயலாது, ஆனால் அவற்றின் சாத்தியத்தை யாராலும் நிரூபிக்க முடியவில்லை. சூழ்நிலையிலிருந்து வெளியேறும் வழி எளிதானது அல்ல - பொறியியல் மற்றும் விஞ்ஞான சமூகத்தால் சாத்தியமானதாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படும் விண்மீன் கப்பல்களுக்கான வடிவமைப்பை முன்மொழிவது அவசியம்.
அறிவியல் புனைகதை இலக்கியத்தில் விதியாக இருக்கும் ஒற்றை விண்மீன் கப்பல்களின் விமானங்கள், சுமார் ஒரு டஜன் வாகனங்கள் மட்டுமே பறக்கும் கப்பல்கள் சாத்தியம். இது ஒரு பாதுகாப்புத் தேவை, கூடுதலாக, வெவ்வேறு கப்பல்களின் குழுவினருக்கு இடையேயான தகவல்தொடர்பு மூலம் வாழ்க்கையின் பன்முகத்தன்மையையும் இது உறுதி செய்கிறது.
படைப்பிரிவின் கட்டுமானம் முடிந்ததும், அது சேமிக்கப்பட்ட எரிபொருள் இருப்புக்களுக்கு நகர்கிறது, அவற்றுடன் கப்பல்துறை மற்றும் தலையை விட்டு வெளியேறுகிறது. வெளிப்படையாக, முடுக்கம் மிகவும் மெதுவாக இருக்கும், மேலும் ஓரிரு வருடங்களில் மொபைல் சாதனங்கள் அவர்கள் மறந்துவிட்டதை கப்பல்களில் தூக்கி எறிந்துவிட்டு, தங்கள் மனதை மாற்றியவர்களை அகற்ற முடியும்.
விமானம் 100-150 ஆண்டுகள் நீடிக்கும். பத்து வருட காலப்பகுதியில் பூமியின் ஏறத்தாழ நூறில் ஒரு பங்கு முடுக்கத்துடன் கூடிய மெதுவான முடுக்கம், பல்லாயிரக்கணக்கான ஆண்டுகள் மந்தநிலையால் பறக்கும், மற்றும் முடுக்கத்தை விட சற்றே வேகமான குறைப்பு. வேகமான முடுக்கம் விமான நேரத்தை கணிசமாகக் குறைக்கும், ஆனால் உந்துவிசை அமைப்பின் தவிர்க்க முடியாத பெரிய வெகுஜனத்தால் அது சாத்தியமில்லை.
அறிவியல் புனைகதை இலக்கியங்களில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி விமானம் விண்வெளி சாகசங்கள் நிறைந்ததாக இருக்காது. நடைமுறையில் வெளிப்புற அச்சுறுத்தல்கள் எதுவும் இல்லை. காஸ்மிக் தூசியின் மேகங்கள், விண்வெளியில் கொந்தளிப்பு, நேர இடைவெளிகள் - இந்த சாதனங்கள் அனைத்தும் அவை இல்லாததால் அச்சுறுத்தலை ஏற்படுத்தாது. அற்பமான விண்கற்கள் கூட விண்மீன் இடைவெளியில் மிகவும் அரிதானவை. முக்கிய வெளிப்புற பிரச்சனை கேலக்டிக் காஸ்மிக் கதிர்வீச்சு, காஸ்மிக் கதிர்கள். இது அதிக ஆற்றல் கொண்ட தனிமங்களின் கருக்களின் ஐசோட்ரோபிக் ஓட்டமாகும், எனவே, அதிக ஊடுருவக்கூடிய திறன் கொண்டது. பூமியில், விண்வெளியில் வளிமண்டலம் மற்றும் காந்தப்புலத்தால் நாம் பாதுகாக்கப்படுகிறோம், விமானம் நீண்டதாக இருந்தால், நாம் சிறப்பு நடவடிக்கைகளை எடுக்க வேண்டும், அதனால் அண்ட கதிர்வீச்சின் அளவு அதிகமாக இல்லை. பூமிக்குரிய நிலை. ஒரு எளிய வடிவமைப்பு நுட்பம் இங்கே உதவும் - எரிபொருள் இருப்புக்கள் (மற்றும் அவை மிகப் பெரியவை) வாழும் பெட்டிகளைச் சுற்றி அமைந்துள்ளன மற்றும் விமானத்தின் பெரும்பாலான நேரத்தை கதிர்வீச்சிலிருந்து பாதுகாக்கின்றன.
தளவமைப்புச் செயல்பாட்டின் போது, எண் பதிவேடுகள் மற்றும் சூத்திரங்களில் உள்ள எழுத்துப் பிழைகள் சரி செய்யப்பட்டன. படிக்கக்கூடிய அட்டவணை வடிவத்தில் வழங்கப்படுகிறது. மக்கள் நீண்ட காலமாக விண்வெளி வழியாக மற்ற நட்சத்திரங்களுக்கு பறப்பது, மற்ற உலகங்களுக்கு பயணம் செய்வது மற்றும் அசாதாரண நுண்ணறிவுடன் சந்திப்பது போன்றவற்றை கனவு காண்கிறார்கள். அறிவியல் புனைகதை எழுத்தாளர்கள் இந்த கனவுகளை நனவாக்கும் பல்வேறு நுட்பங்களைக் கொண்டு வந்தனர், இது எப்படி நடக்கும் என்று கற்பனை செய்து பார்க்க முயன்றனர். ஆனால் இப்போதைக்கு இவை வெறும் கற்பனைகள். அத்தகைய விமானம் உண்மையில் எப்படி இருக்கும் என்று கற்பனை செய்ய முயற்சிப்போம். மேற்கூறியவற்றிலிருந்து, விண்மீன் ஊடகத்தின் உள்வரும் துகள்களைத் திசைதிருப்ப முடியாது, மேலும் ஸ்டார்ஷிப் அவற்றை அதன் உடலுடன் ஏற்றுக்கொள்ள வேண்டும். இது விண்கலத்தின் வடிவமைப்பிற்கான சில தேவைகளுக்கு வழிவகுக்கிறது: அதன் முன் ஒரு திரை இருக்க வேண்டும் (உதாரணமாக, ஒரு கூம்பு அட்டையின் வடிவத்தில்), இது அண்ட துகள்கள் மற்றும் கதிர்வீச்சின் விளைவுகளிலிருந்து முக்கிய உடலைப் பாதுகாக்கும். திரையின் பின்னால் ஒரு ரேடியேட்டர் இருக்க வேண்டும், அது திரையில் இருந்து வெப்பத்தை நீக்குகிறது (அதே நேரத்தில் இரண்டாம் நிலை திரையாக செயல்படுகிறது), வெப்ப இன்சுலேடிங் பீம்களுடன் ஸ்டார்ஷிப்பின் முக்கிய உடலில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. அத்தகைய வடிவமைப்பின் தேவை, சம்பவ அணுக்கள் அதிக இயக்க ஆற்றலைக் கொண்டிருப்பதால், அவை திரையில் ஆழமாக ஊடுருவி, வெப்ப வடிவில் இந்த ஆற்றலைச் சிதறடிக்கும். உதாரணமாக, விமான வேகத்தில் 0,75
c ஒரு ஹைட்ரஜன் புரோட்டானின் ஆற்றல் தோராயமாக இருக்கும் 500
MeV - அணு இயற்பியல் அலகுகளில், இது ஒத்துள்ளது 8·10 -11ஜே. இது பல மில்லிமீட்டர் ஆழத்திற்கு திரையில் ஊடுருவி இந்த ஆற்றலை திரை அணுக்களின் அதிர்வுகளுக்கு மாற்றும். மேலும் அத்தகைய துகள்கள் பறந்து செல்லும் 2 10 10அணுக்கள் மற்றும் வினாடிக்கு அதே எண்ணிக்கையிலான ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள் 1
செமீ 2, அதாவது ஒவ்வொரு நொடியும் 1
2 செமீ திரை மேற்பரப்பு வரும் 4.8
J ஆற்றல் வெப்பமாக மாற்றப்பட்டது. ஆனால் பிரச்சனை என்னவென்றால், விண்வெளியில் இந்த வெப்பத்தை சுற்றியுள்ள விண்வெளியில் மின்காந்த அலைகளை வெளியிடுவதன் மூலம் மட்டுமே அகற்ற முடியும் (அங்கு காற்று அல்லது நீர் இல்லை). இதன் பொருள், அதன் வெப்ப மின்காந்த கதிர்வீச்சு சம்பவ துகள்களிலிருந்து வரும் சக்திக்கு சமமாக இருக்கும் வரை திரை வெப்பமடையும். ஒரு உடலால் மின்காந்த ஆற்றலின் வெப்பக் கதிர்வீச்சு ஸ்டீபன்-போல்ட்ஸ்மேன் சட்டத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இதன்படி வினாடிக்கு வெளிப்படும் ஆற்றல் 1
செமீ 2 மேற்பரப்பு சமம் q=sТ 4
எங்கே கள்=5.67·10 -12 J/cm 2 K 4 என்பது ஸ்டீபனின் மாறிலி, மற்றும் டி
- உடல் மேற்பரப்பு வெப்பநிலை. சமநிலையை நிறுவுவதற்கான நிபந்தனை இருக்கும் sТ 4 = கே
எங்கே கே
- உள்வரும் சக்தி, அதாவது, திரை வெப்பநிலை இருக்கும் T=(Q/s) 1/4
. இந்த சூத்திரத்தில் தொடர்புடைய மதிப்புகளை மாற்றினால், திரை ஒரு வெப்பநிலைக்கு வெப்பமடைவதைக் காண்கிறோம். 959
o K = 686
o C. அதிக வேகத்தில் இந்த வெப்பநிலை இன்னும் அதிகமாக இருக்கும் என்பது தெளிவாகிறது. இதன் பொருள், எடுத்துக்காட்டாக, திரையை அலுமினியத்தால் உருவாக்க முடியாது (அதன் உருகும் புள்ளி மட்டுமே 660
o C), மற்றும் அது ஸ்டார்ஷிப்பின் முக்கிய உடலில் இருந்து வெப்பமாக காப்பிடப்பட வேண்டும் - இல்லையெனில் வாழும் பெட்டிகள் ஏற்றுக்கொள்ள முடியாத வெப்பமாக மாறும். மற்றும் திரையின் வெப்ப ஆட்சியை எளிதாக்க, ஒரு பெரிய கதிர்வீச்சு மேற்பரப்புடன் ஒரு ரேடியேட்டரை இணைக்க வேண்டியது அவசியம் (அலுமினியத்தால் செய்யப்படலாம்), எடுத்துக்காட்டாக, நீளமான மற்றும் குறுக்கு விலா எலும்புகளின் செல்லுலார் அமைப்பின் வடிவத்தில், அதே நேரத்தில் குறுக்கு விலா எலும்புகள் ஒரே நேரத்தில் இரண்டாம் நிலை திரைகளாக செயல்படும், துண்டுகள் மற்றும் ப்ரெம்ஸ்ஸ்ட்ராஹ்லுங் கதிர்வீச்சு துகள்கள் திரையில் விழும், முதலியவற்றிலிருந்து வாழும் பெட்டிகளைப் பாதுகாக்கும். ஆனால் அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளிலிருந்து பாதுகாப்பு என்பது விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமானத்தின் முக்கிய பிரச்சனை அல்ல. வானியலாளர்கள், நட்சத்திரங்களிலிருந்து ஒளியை உறிஞ்சுவதைக் கவனித்து, விண்மீன் இடைவெளியில் கணிசமான அளவு தூசி இருப்பதாகக் கண்டறிந்துள்ளனர். இத்தகைய துகள்கள், வலுவாக சிதறி ஒளியை உறிஞ்சி, பரிமாணங்களைக் கொண்டுள்ளன 0.1-1
மைக்ரான்கள் மற்றும் வரிசையின் நிறை 10 -13
g, மற்றும் அவற்றின் செறிவு அணுக்களின் செறிவை விட மிகவும் குறைவாக உள்ளது மற்றும் தோராயமாக சமமாக உள்ளது ஆர்=10 -12
1/செ.மீ. 3 அவற்றின் அடர்த்தியைக் கொண்டு மதிப்பிடுவது ( 1
g/cm 3) மற்றும் ஒளிவிலகல் குறியீடு ( n=1.3
) அவை முக்கியமாக திட கார்பன் மற்றும் உலோகத் துகள்களின் கலவையுடன் உறைந்த அண்ட வாயுக்கள் (ஹைட்ரஜன், நீர், மீத்தேன், அம்மோனியா) கொண்ட பனிப்பந்துகள் ஆகும். வெளிப்படையாக, அவர்களிடமிருந்துதான் அதே கலவையுடன் வால்மீன்களின் கருக்கள் உருவாகின்றன. இவை மிகவும் தளர்வான அமைப்புகளாக இருக்க வேண்டும் என்றாலும், ஒளிக்கு அருகில் இருக்கும் வேகத்தில் அவை பெரும் தீங்கு விளைவிக்கும். காணக்கூடியது போல, v ஒளியின் வேகத்தை அணுகும்போது உடலின் ஆற்றல் கூர்மையாக அதிகரிக்கிறது c: எனவே, ஒரு வேகத்தில் 0.7
ஒரு தூசியுடன் மீ=10 -13 g இயக்க ஆற்றல் கொண்டது 3.59
ஜே (அட்டவணை 1 ஐப் பார்க்கவும்) மற்றும் அதைத் திரையில் அடிப்பது, அதில் ஏற்படும் வெடிப்புக்கு சமம் 1
மிகி TNT. வேகத்தில் 0.99
இந்த தூசிக்கு ஆற்றல் இருக்கும் 54.7
ஜே, இது மகரோவ் பிஸ்டலில் இருந்து சுடப்பட்ட புல்லட்டின் ஆற்றலுடன் ஒப்பிடத்தக்கது ( 80
ஜே). அத்தகைய வேகத்தில், திரையின் மேற்பரப்பின் ஒவ்வொரு சதுர சென்டிமீட்டரும் ஒரு அதிர்வெண் கொண்ட தோட்டாக்களால் (மற்றும் வெடிக்கும்) தொடர்ந்து சுடப்படுகிறது. 12
நிமிடத்திற்கு ஷாட்கள். பல வருட விமானத்தில் எந்தத் திரையும் இத்தகைய வெளிப்பாட்டைத் தாங்காது என்பது தெளிவாகிறது. அட்டவணை 1 ஆற்றல் விகிதங்கள் பதவிகள்: ஈ ஆர்
- MeV இல் உள்ள ஒரு புரோட்டானின் இயக்க ஆற்றல் TO
- ஜேவில் உள்ள 1 கிலோ பொருளின் இயக்க ஆற்றல் டி
- டன் TNT இல் ஒரு கிலோகிராமுக்கு சமமான TNT. ஒரு துகள் ஒரு மேற்பரப்பைத் தாக்குவதால் ஏற்படும் விளைவுகளை மதிப்பிடுவதற்கு, இந்த சிக்கல்களில் நிபுணரான எஃப். விப்பிள் முன்மொழிந்த சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தலாம் (ப. 134), இதன்படி விளைந்த பள்ளத்தின் பரிமாணங்கள் சமமாக இருக்கும். எங்கே ஈ
- திரைப் பொருளின் அடர்த்தி, கே
- அதன் குறிப்பிட்ட இணைவு வெப்பம். ஆனால் இங்கே நாம் நினைவில் கொள்ள வேண்டியது என்னவென்றால், தூசி துகள்கள் அத்தகைய வேகத்தில் திரைப் பொருளை எவ்வாறு பாதிக்கும் என்பது நமக்குத் தெரியாது. இந்த சூத்திரம் குறைந்த தாக்க வேகங்களுக்கு செல்லுபடியாகும் (வரிசையின் 50
கிமீ/வி அல்லது அதற்கும் குறைவாக), மற்றும் தாக்கத்தின் ஒளி வேகத்தில், தாக்கம் மற்றும் வெடிப்பின் இயற்பியல் செயல்முறைகள் முற்றிலும் வேறுபட்டதாகவும் மிகவும் தீவிரமாகவும் தொடர வேண்டும். சார்பியல் விளைவுகள் மற்றும் தூசி தானியப் பொருளின் பெரிய மந்தநிலை காரணமாக, வெடிப்பு ஒரு ஒட்டுமொத்த வெடிப்பைப் போல திரையில் ஆழமாக செலுத்தப்படும் மற்றும் மிகவும் ஆழமான பள்ளம் உருவாக வழிவகுக்கும் என்று ஒருவர் மட்டுமே கருத முடியும். கொடுக்கப்பட்ட சூத்திரம் பொதுவான ஆற்றல் உறவுகளைப் பிரதிபலிக்கிறது, மேலும் இது ஒரு தாக்கத்தின் முடிவுகளை மதிப்பிடுவதற்கும், ஒளிக்கு அருகில் உள்ள வேகத்திற்கும் ஏற்றது என்று நாங்கள் கருதுகிறோம். ஈ=0.00126· ஈ 1/3
மீட்டர் மணிக்கு v=0.1
c நாம் பெறுகிறோம் ஈ=0.045
ஜே மற்றும் ஈ=0.00126·0.356=0.000448மீ= 0.45
மிமீ கடந்து சென்ற பிறகு அதைக் கண்டுபிடிப்பது எளிது 1
ஒளி ஆண்டு, ஸ்டார்ஷிப் திரை சந்திக்கும் ந=ரூ=10 -12 ·9.46·10 17 =10 6ஒவ்வொரு செமீ 2 மற்றும் ஒவ்வொரு தூசியின் புள்ளிகள் 500
தூசி துகள்கள் ஒரு அடுக்கை உதிர்க்கும் 0.448
மிமீ திரை. எனவே பிறகு 1
ஒளி ஆண்டுகள் பயணம் திரை தடிமன் மூலம் அழிக்கப்படும் 90
செ.மீ., ப்ராக்ஸிமா சென்டாரிக்கு (அங்கு மட்டும்) செல்லும் வேகத்தில், திரையில் தோராயமாக தடிமன் இருக்க வேண்டும். 5
மீட்டர் மற்றும் நிறை 2.25
ஆயிரம் டன். அதிக வேகத்தில் நிலைமை இன்னும் மோசமாக இருக்கும்: அட்டவணை 2 தடிமன் எக்ஸ்
டைட்டானியம், அழிக்கக்கூடியது 1
ஒளி ஆண்டு பயணம் பார்க்க முடியும் என, எப்போது v/c
>0.1
திரை ஏற்றுக்கொள்ள முடியாத தடிமன் (பத்து மற்றும் நூற்றுக்கணக்கான மீட்டர்கள்) மற்றும் நிறை (நூறாயிரக்கணக்கான டன்கள்) ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். உண்மையில், விண்கலம் முக்கியமாக இந்தத் திரை மற்றும் எரிபொருளைக் கொண்டிருக்கும், இதற்கு பல மில்லியன் டன்கள் தேவைப்படும். இந்தச் சூழ்நிலைகளால், இவ்வளவு வேகத்தில் விமானங்கள் சாத்தியமற்றது. காஸ்மிக் தூசியின் சிராய்ப்பு விளைவு உண்மையில் விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமானத்தின் போது ஒரு விண்கலம் ஏற்படுத்தும் தாக்கங்களின் முழு வரம்பையும் தீர்ந்துவிடாது. விண்மீன் விண்வெளியில் தூசி தானியங்கள் மட்டுமல்ல, பிற அளவுகள் மற்றும் வெகுஜனங்களின் உடல்களும் உள்ளன என்பது வெளிப்படையானது, ஆனால் அவற்றின் அளவுகள் பெரியதாக இருந்தாலும், அவை சிறியதாக இருப்பதால், வானியலாளர்கள் அவற்றை நேரடியாகக் கவனிக்க முடியாது. நட்சத்திர ஒளியை உறிஞ்சுவதில் குறிப்பிடத்தக்க பங்களிப்பு (முன்பு விவாதிக்கப்பட்ட தூசி தானியங்கள் புலப்படும் ஒளியின் அலைநீளத்தின் வரிசையின் அடிப்படையில் அளவைக் கொண்டுள்ளன, எனவே அதை வலுவாக உறிஞ்சி சிதறடிக்கின்றன, மேலும் அவற்றில் நிறைய உள்ளன, அதனால்தான் வானியலாளர்கள் அவற்றை முக்கியமாகக் கவனிக்கிறார்கள்) . F( எம்)=Ф(1)/ எம் 1.1
இந்த சிக்கலில் மிகவும் நம்பகமான முடிவுகள் விண்கலத்தின் மேற்பரப்பில் உருவாக்கப்பட்ட மைக்ரோகிராட்டர்களின் அளவீடுகளிலிருந்து பெறப்பட்டன (ப. 195), அவையும் கொடுக்கின்றன. கே=1.1
வெகுஜன வரம்பில் இருந்து 10 -6
முன் 10 5
d. சிறிய மக்களுக்கும் இந்த விநியோகம் இருக்கும் என்று கருத வேண்டும் துகள் பாய்வின் அளவு மிகவும் பெரியது 1
d வெவ்வேறு அளவீடுகள் மதிப்புகளைக் கொடுக்கின்றன 10 -15
1) 2·10 -14 1/மீ 2 வி, மற்றும் ஓட்டத்தின் அளவு உறவின் மூலம் உடல்களின் இடஞ்சார்ந்த அடர்த்தியுடன் தொடர்புடையது. Ф=rv
, பின்னர் இங்கிருந்து நாம் அதை விட நிறை கொண்ட உடல்கள் விண்வெளியில் செறிவு கண்டுபிடிக்க முடியும் எம்
சூத்திரத்தால் வழங்கப்படுகிறது r( எம்)=ஆர் 1 / எம் 1.1
அளவுரு எங்கே ஆர் 1
ஆங்காங்கே இருக்கும் விண்கல் துகள்களின் சராசரி வேகத்தை எடுத்துக்கொள்வதன் மூலம் கண்டுபிடிக்கலாம் v=15
கிமீ/வி (பி. மில்மேனின் அளவீடுகளில் இருந்து பார்க்க முடியும்), பின்னர் r 1 =Ф(1)/vசராசரியாக சமமாக மாறிவிடும் 5·10 -25 1/செமீ 3. நூல் பட்டியல் 1. நோவிகோவ் ஐ.டி. சார்பியல் கோட்பாடு மற்றும் விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமானங்கள் - எம்.: அறிவு, 1960
இவான் அலெக்ஸாண்ட்ரோவிச் கோர்ஸ்னிகோவ்
இன்டர்ஸ்டெல்லர் விமானங்களின் உண்மைகள்
நட்சத்திரங்களுக்கிடையேயான தூரம் மிக அதிகமாக இருப்பதால், ஒளி ஒரு நட்சத்திரத்திலிருந்து மற்றொரு நட்சத்திரத்திற்கு பல ஆண்டுகள் பயணிக்கிறது, மேலும் அது மிக அதிக வேகத்தில் நகரும். உடன்
=299 793 458
செல்வி. இந்த தூரங்களை அளவிட, வானியலாளர்கள் ஒரு சிறப்பு அலகு பயன்படுத்துகின்றனர் - ஒளி ஆண்டு, இது ஒளி பயணிக்கும் தூரத்திற்கு சமம். 1
ஆண்டு: 1
புனித. ஆண்டு = 9.46 10 15மீட்டர் (இது தோராயமாக 600
சூரிய மண்டலத்தின் அளவு). ஆரம் கொண்ட ஒரு கோளத்தில் என்று வானியலாளர்கள் கணக்கிட்டுள்ளனர் 21.2
சூரியனைச் சுற்றி ஒளி ஆண்டுகள் உள்ளன 100
நட்சத்திரங்கள் சேர்க்கப்பட்டுள்ளன 72
நட்சத்திர அமைப்புகள் (இரட்டை, மூன்று, முதலியன அருகிலுள்ள நட்சத்திரங்களின் அமைப்புகள்). இங்கிருந்து சராசரியாக ஒரு நட்சத்திர அமைப்பிற்கு ஒரு இடத்தின் அளவு இருப்பதைக் கண்டுபிடிப்பது எளிது 539
கன ஒளி ஆண்டுகள், மற்றும் நட்சத்திர அமைப்புகளுக்கு இடையிலான சராசரி தூரம் தோராயமாக இருக்கும் 8.13
ஒளி ஆண்டுகள். உண்மையான தூரம் குறைவாக இருக்கலாம் - எடுத்துக்காட்டாக, சூரியனுக்கு மிக நெருக்கமான நட்சத்திரமான ப்ராக்ஸிமா சென்டாரி 4.35
புனித. எல், ஆனால் எப்படியிருந்தாலும், விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமானம் குறைந்தது பல ஒளி ஆண்டுகள் தூரத்தை உள்ளடக்கியது. அதாவது விண்கலத்தின் வேகம் குறைவாக இருக்க வேண்டும் 0.1
c - பின்னர் விமானம் பல தசாப்தங்கள் எடுக்கும் மற்றும் ஒரு தலைமுறை விண்வெளி வீரர்களால் மேற்கொள்ளப்படலாம்.
எனவே, விண்கலத்தின் வேகம் அதிகமாக இருக்க வேண்டும் 30 000
கிமீ/வி பூமிக்குரிய தொழில்நுட்பத்தைப் பொறுத்தவரை, இது இன்னும் அடைய முடியாத மதிப்பாக உள்ளது - ஆயிரம் மடங்கு குறைவான வேகத்தில் நாம் தேர்ச்சி பெறவில்லை. ஆனால் அனைத்து தொழில்நுட்ப சிக்கல்களும் தீர்க்கப்பட்டுவிட்டன என்று வைத்துக்கொள்வோம், மேலும் எங்கள் விண்கலத்தில் ஒரு இயந்திரம் (ஃபோட்டான் அல்லது வேறு ஏதேனும்) விண்கலத்தை அத்தகைய வேகத்திற்கு விரைவுபடுத்தும் திறன் கொண்டது. அதன் அமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டின் விவரங்களில் எங்களுக்கு ஆர்வம் இல்லை; ஒரே ஒரு சூழ்நிலை மட்டுமே நமக்கு முக்கியம்: நவீன விஞ்ஞானம் விண்வெளியில் முடுக்கம் செய்வதற்கான ஒரே ஒரு வழியை மட்டுமே அறிந்திருக்கிறது - ஜெட் உந்துவிசை, இது வேகத்தை பாதுகாக்கும் சட்டத்தின் நிறைவேற்றத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது. உடல் அமைப்பு. இங்கே முக்கியமான விஷயம் என்னவென்றால், அத்தகைய இயக்கத்தின் மூலம் விண்கலம் (மற்றும் வேறு எந்த உடல்) விண்வெளியில் நகர்கிறது, அதில் உள்ள எல்லாவற்றுடனும் உடல் ரீதியாக தொடர்பு கொள்கிறது.
அவர்களின் கற்பனைகளில், அறிவியல் புனைகதை எழுத்தாளர்கள் விண்வெளியில் ஒரு புள்ளியில் இருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு பல்வேறு "ஹைப்பர்ஸ்பேஸ் ஜம்ப்கள்" மற்றும் "சப்ஸ்பேஸ் மாற்றங்கள்" கொண்டு வந்துள்ளனர், விண்வெளியின் இடைநிலை பகுதிகளைத் தவிர்த்து, ஆனால் நவீன அறிவியலின் கருத்துகளின்படி இவை அனைத்தும் சாத்தியமில்லை. நிஜத்தில் உணரப்பட்டது. இயற்கையில் சில பாதுகாப்பு விதிகள் திருப்திகரமாக இருப்பதை நவீன விஞ்ஞானம் உறுதியாக நிறுவியுள்ளது: உந்தம், ஆற்றல், மின்னேற்றம் போன்றவற்றைப் பாதுகாக்கும் சட்டம். மேலும் ஒரு "ஹைபர்ஸ்பேஸ் ஜம்ப்" மூலம் விண்வெளியின் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியில் ஆற்றல், உந்தம் மற்றும் ஒரு உடல் மீதான குற்றச்சாட்டுகள் வெறுமனே மறைந்துவிடும், அதாவது இந்த சட்டங்கள் செயல்படுத்தப்படவில்லை. நவீன அறிவியலின் பார்வையில், இது போன்ற ஒரு செயல்முறையை மேற்கொள்ள முடியாது என்று அர்த்தம். முக்கிய விஷயம் என்னவென்றால், அது என்னவென்று தெளிவாகத் தெரியவில்லை, அது “ஹைப்பர்ஸ்பேஸ்” அல்லது “சப்ஸ்பேஸ்”, ஒருமுறை உடல் உடல் உண்மையான இடத்தில் உடல்களுடன் தொடர்புகொள்வதை நிறுத்துகிறது. நிஜ உலகில், மற்ற உடல்களுடனான தொடர்புகளில் தன்னை வெளிப்படுத்துவது மட்டுமே உள்ளது (உண்மையில், விண்வெளி என்பது இருக்கும் உடல்களின் உறவு), இதன் பொருள் அத்தகைய உடல் உண்மையில் இருப்பதை நிறுத்தும் - அடுத்தடுத்த அனைத்து விளைவுகளுடன். எனவே இவை அனைத்தும் தீவிர விவாதத்திற்கு உட்படுத்த முடியாத பலனற்ற கற்பனைகள்.
எனவே, தற்போதுள்ள ஜெட் எஞ்சின் விண்கலத்தை நமக்குத் தேவையான சப்லைட் வேகத்திற்கு விரைவுபடுத்தியது என்று வைத்துக்கொள்வோம், இந்த வேகத்தில் அது ஒரு நட்சத்திரத்திலிருந்து மற்றொரு நட்சத்திரத்திற்கு விண்வெளியில் நகர்கிறது. அத்தகைய விமானத்தின் சில அம்சங்கள் விஞ்ஞானிகளால் நீண்ட காலமாக விவாதிக்கப்பட்டுள்ளன (, ), ஆனால் அவர்கள் முக்கியமாக விண்மீன் விமானத்தின் பிற குறிப்பிடத்தக்க அம்சங்களுக்கு கவனம் செலுத்தாமல், அத்தகைய இயக்கத்தின் பல்வேறு சார்பியல் விளைவுகளைக் கருதுகின்றனர். ஆனால் உண்மை என்னவென்றால், விண்வெளி என்பது ஒரு முழுமையான வெற்றிடமல்ல, அது ஒரு இயற்பியல் ஊடகம், இது பொதுவாக விண்மீன் ஊடகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இதில் அணுக்கள், மூலக்கூறுகள், தூசித் துகள்கள் மற்றும் பிற உடல்கள் உள்ளன. விண்கலம் இந்த உடல்களுடன் உடல் ரீதியாக தொடர்பு கொள்ள வேண்டும், இது போன்ற வேகத்தில் நகரும் போது ஒரு பிரச்சனையாக மாறும். இந்த சிக்கலை இன்னும் விரிவாகப் பார்ப்போம்.
வானியலாளர்கள், காஸ்மிக் சூழலில் இருந்து ரேடியோ உமிழ்வு மற்றும் அதன் வழியாக ஒளி கடந்து செல்வதைக் கவனித்து, விண்வெளியில் அணுக்கள் மற்றும் வாயுக்களின் மூலக்கூறுகள் இருப்பதைக் கண்டறிந்துள்ளனர்: இவை முக்கியமாக ஹைட்ரஜன் அணுக்கள். என்
, ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள் எச் 2
(அவற்றில் அணுக்கள் உள்ள அதே எண்ணிக்கையில் உள்ளன என்
), ஹீலியம் அணுக்கள் இல்லை
(அவர்கள் உள்ளே 6
அணுக்களை விட மடங்கு குறைவு என்
), மற்றும் பிற தனிமங்களின் அணுக்கள் (பெரும்பாலும் கார்பன் சி, ஆக்ஸிஜன் பற்றி
மற்றும் நைட்ரஜன் என்
), இது மொத்தமாக சுமார் 1
அனைத்து அணுக்களின் %. போன்ற சிக்கலான மூலக்கூறுகளும் கூட CO 2, CH 4, HCN, H 2 O, NH 3, HCOOH
மற்றவை, ஆனால் சிறிய அளவுகளில் (அணுக்களை விட பில்லியன் மடங்கு குறைவாக உள்ளன என்
) விண்மீன் வாயுவின் செறிவு மிகச் சிறியது மற்றும் (வாயு மற்றும் தூசி மேகங்களிலிருந்து வெகு தொலைவில்) சராசரியாக உள்ளது 0,5-0,7
அணுக்கள் ஒன்றுக்கு 1
செமீ 3.
அத்தகைய சூழலில் ஒரு நட்சத்திரக் கப்பல் நகரும் போது, இந்த விண்மீன் வாயு எதிர்ப்பைச் செலுத்தும், விண்கலத்தை மெதுவாக்கும் மற்றும் அதன் ஓடுகளை அழித்துவிடும் என்பது தெளிவாகிறது. எனவே, தீங்கை நன்மையாக மாற்றவும், ராம்ஜெட் இயந்திரத்தை உருவாக்கவும் முன்மொழியப்பட்டது, இது விண்மீன் வாயுவைச் சேகரிப்பதன் மூலம் (அது இயக்கத்தில் உள்ளது. 94
% ஹைட்ரஜனைக் கொண்டுள்ளது) மற்றும் போர்டில் உள்ள ஆன்டிமேட்டர் இருப்புக்களுடன் அதை நிர்மூலமாக்குவது, இதனால் விண்கலத்தின் இயக்கத்திற்கான ஆற்றலைப் பெறும். ஆசிரியர்களின் திட்டத்தின்படி, விண்கலத்தின் முன் ஒரு அயனியாக்கும் மூலமும் (உள்வரும் அணுக்களை அயனியாக்கும் எலக்ட்ரான் அல்லது ஃபோட்டான் கற்றை உருவாக்குதல்) மற்றும் ஒரு காந்தச் சுருள் இருக்க வேண்டும், இதன் விளைவாக வரும் புரோட்டான்களை அவை இருக்கும் நட்சத்திரக் கப்பலின் அச்சில் கவனம் செலுத்துகிறது. ஃபோட்டானிக் ஜெட் ஸ்ட்ரீமை உருவாக்க பயன்படுகிறது.
துரதிர்ஷ்டவசமாக, நெருக்கமான பரிசோதனையில் இந்த திட்டம் சாத்தியமில்லை என்று மாறிவிடும். முதலாவதாக, அயனியாக்கும் கற்றை எலக்ட்ரானாக இருக்க முடியாது (ஆசிரியர்கள் வலியுறுத்துவது போல) ஒரு ஸ்டார்ஷிப் உமிழும் எலக்ட்ரான்கள் நேர்மறை கட்டணத்துடன் சார்ஜ் செய்யப்படும் என்ற எளிய காரணத்திற்காக, விரைவில் அல்லது பின்னர் இந்த கட்டணத்தால் உருவாக்கப்பட்ட புலங்கள் அதன் செயல்பாட்டை சீர்குலைக்கும். ஸ்டார்ஷிப் அமைப்புகள். நீங்கள் ஒரு ஃபோட்டான் கற்றையைப் பயன்படுத்தினால், (இருப்பினும், எலக்ட்ரான் கற்றையைப் பொறுத்தவரை), இந்த விஷயம் அணுக்களின் ஒளிச்சேர்க்கைக்கான சிறிய குறுக்குவெட்டுக்கு வருகிறது. பிரச்சனை என்னவென்றால், ஒரு அணுவை ஃபோட்டான் மூலம் அயனியாக்கம் செய்யும் நிகழ்தகவு மிகவும் சிறியது (எனவே காற்று சக்திவாய்ந்த லேசர் கற்றைகளால் அயனியாக்கம் செய்யப்படவில்லை). இது அயனியாக்கம் குறுக்குவெட்டால் அளவுரீதியாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, இது ஃபோட்டான் ஃப்ளக்ஸ் அடர்த்திக்கு அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட அணுக்களின் எண்ணிக்கையின் விகிதத்திற்கு எண்ரீதியாக சமமாக இருக்கும் (ஒவ்வொரு நிகழ்வு ஃபோட்டான்களின் எண்ணிக்கை 1
செமீ 2 வினாடிக்கு). ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் ஒளிச்சேர்க்கை ஃபோட்டான் ஆற்றலில் தொடங்குகிறது 13.6
எலக்ட்ரான்வோல்ட்= 2.18·10 -18ஜே (அலைநீளம் 91.2
nm), மற்றும் இந்த ஆற்றலில் ஒளிச்சேர்க்கை குறுக்குவெட்டு அதிகபட்சம் மற்றும் சமமானது 6.3·10 -18செமீ 2 (பக்கம் 410). இதன் பொருள் ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவை அயனியாக்க சராசரியாக எடுக்கும் 1.6 10 17ஃபோட்டான்கள் செ.மீ 2 வினாடிக்கு. எனவே, அத்தகைய அயனியாக்கும் கற்றையின் சக்தி பிரம்மாண்டமாக இருக்க வேண்டும்: விண்கலம் ஒரு வேகத்தில் நகர்ந்தால் v
பிறகு 1
ஒரு நொடி 1
அதன் மேற்பரப்பில் செமீ 2 பறக்கிறது rv
மோதிய அணுக்கள், எங்கே ஆர்
- அணுக்களின் செறிவு, இது ஒளிக்கு அருகாமையில் இயங்கும் நமது விஷயத்தில் அளவின் வரிசையில் இருக்கும் rv=0.7·3·10 10 =2·10 10ஒரு நொடிக்கு அணுக்கள் 1
செமீ 2. இதன் பொருள் அயனியாக்கும் ஃபோட்டான்களின் ஃப்ளக்ஸ் குறைவாக இருக்கக்கூடாது n= 2·10 10 / 6.3·10 -18 =3·10 27 1/செமீ 2 வி. ஃபோட்டான்களின் அத்தகைய ஸ்ட்ரீம் கொண்டு செல்லும் ஆற்றல் சமமாக இருக்கும் இ=2.18·10 -18 ·3·10 27 =6.5·10 9ஜே/செமீ 2 வி.
கூடுதலாக, ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் தவிர, அதே எண்ணிக்கையிலான மூலக்கூறுகள் விண்கலத்தில் பறக்கும் எச் 2
, மற்றும் அவற்றின் அயனியாக்கம் ஃபோட்டான் ஆற்றலில் நிகழ்கிறது 15.4
eV (அலைநீளம் 80.4
nm). இதற்கு தோராயமாக ஓட்ட சக்தியை இரட்டிப்பாக்க வேண்டும், மேலும் மொத்த ஓட்ட சக்தியும் இருக்க வேண்டும் இ=1.3·10 10 J/cm2. ஒப்பிடுகையில், சூரியனின் மேற்பரப்பில் ஃபோட்டான் ஆற்றலின் ஓட்டம் சமமாக இருப்பதை நாம் சுட்டிக்காட்டலாம் 6.2 10 3 J/cm 2 s, அதாவது விண்கலம் சூரியனை விட இரண்டு மில்லியன் மடங்கு பிரகாசமாக பிரகாசிக்க வேண்டும்.
ஃபோட்டானின் ஆற்றலும் வேகமும் உறவால் தொடர்புடையவை என்பதால் ஈ=ரூ
, இந்த ஃபோட்டான்களின் ஸ்ட்ரீம் வேகத்தைக் கொண்டிருக்கும் р=еS/с
எங்கே எஸ்
- வெகுஜன உட்கொள்ளும் பகுதி (சுமார் 1000
மீ 2), இது இருக்கும் 1.3 10 10 10 7 / 3 10 8 =4.3 10 8 Kg·m/s, மற்றும் இந்த உந்துவிசை வேகத்திற்கு எதிராக இயக்கப்பட்டு விண்கலத்தை மெதுவாக்குகிறது. உண்மையில், ஒரு ஃபோட்டான் இயந்திரம் விண்கலத்தின் முன் நின்று அதை எதிர் திசையில் தள்ளுகிறது என்று மாறிவிடும் - அத்தகைய புஷ்-புல் வெகுதூரம் பறக்காது என்பது தெளிவாகிறது.
இதனால், சம்பவத் துகள்களின் அயனியாக்கம் மிகவும் விலை உயர்ந்தது, மேலும் நவீன அறிவியலுக்கு விண்மீன் வாயுக்களைக் குவிக்க வேறு வழி தெரியவில்லை. ஆனால் அத்தகைய முறை கண்டுபிடிக்கப்பட்டாலும், ராம்ஜெட் இயந்திரம் இன்னும் தன்னை நியாயப்படுத்தாது: ராம்ஜெட் ஃபோட்டானிக் ஜெட் எஞ்சினின் உந்துதல் அளவு மிகக் குறைவு என்பதையும், அதிக ராக்கெட்டை முடுக்கிவிட அதைப் பயன்படுத்த முடியாது என்பதையும் ஜெங்கர் காட்டினார் (ப. 112). முடுக்கம். உண்மையில், சம்பவத் துகள்களின் நிறை (முக்கியமாக ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகள்) மொத்த வரவு dm=3m p Srv=3 1.67 10 -27 10 7 2 10 10 =10 -9கிலோ/வி. நிர்மூலமாக்கப்பட்டவுடன், இந்த நிறை அதிகபட்சமாக வெளியிடப்படும் W=mc 2 = 9 10 7 J/s, மற்றும் இந்த ஆற்றல் அனைத்தும் ஃபோட்டான் ஜெட் ஸ்ட்ரீம் உருவாவதற்கு செலவிடப்பட்டால், வினாடிக்கு விண்கலத்தின் வேகம் அதிகரிக்கும் dр=W/c=9·10 7 /3·10 8 =0.3 Kg m/s, இது ஒரு உந்துதலை ஒத்துள்ளது 0.3
நியூட்டன். தோராயமாக அதே சக்தியுடன் ஒரு சிறிய சுட்டி தரையில் அழுத்துகிறது, மேலும் மலை ஒரு சுட்டியைப் பெற்றெடுத்தது. எனவே, இன்டர்ஸ்டெல்லர் விமானங்களுக்கு ராம்ஜெட் என்ஜின்களை வடிவமைப்பதில் அர்த்தமில்லை.
இத்தகைய வேகத்தில், சார்பியல் விளைவுகள் வலுவாக வெளிப்படத் தொடங்குகின்றன, மேலும் சார்பியல் பகுதியில் உடலின் இயக்க ஆற்றல் வெளிப்பாட்டால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
v/c
1/(1-v 2 /c 2) 1/2
இ ப
கே
டி
0.1
1.005
4.73 4.53 10 14 1.09 10 5
0.2
1.020
19.35 1.85 10 15 4.45 10 5
0.3
1.048
45.31 4.34 10 15 1.04 10 6
0.4
1.091
85.47 8.19 10 15 1.97 10 6
0.5
1.155
145.2 1.39 10 16 3.34 10 6
0.6
1.25
234.6 2.25 10 16 5.40 10 6
0.7
1.40
375.6 3.59 10 16 8.65 10 6
0.8
1.667
625.6 5.99 10 16 1.44 10 7
0.9
2.294
1214 1.16 10 17 2.79 10 7
0.99
7.089
5713 5.47 10 17 1.31 10 8
0.999
22.37
20049 1.92 10 18 4.62 10 8
வெளிப்படையாக, திரைக்கான சிறந்த பொருள் டைட்டானியம் (அதன் குறைந்த அடர்த்தி மற்றும் உடல் பண்புகள் காரணமாக), இதற்காக ஈ=4.5
g/cm 3 மற்றும் கே=315
KJ/Kg, கொடுக்கிறது
. . .
v/c
ஈ
ஈமிமீ
எக்ஸ்மீ
0.1
0.045
0.448
0.9
0.2
0.185
0.718
3.66
0.3
0.434
0.955
9.01
0.4
0.818
1.178
16.4
0.5
1.39
1.41
27.6
ஆனால் பூமிக்கு அருகில் உள்ள சூரிய மண்டலத்தில் நாம் கவனிக்கும் உடல்களிலிருந்து ஆழமான விண்வெளியில் உள்ள உடல்களைப் பற்றிய ஒரு யோசனையைப் பெறலாம். உண்மையில், அளவீடுகள் காட்டுவது போல், சூரியக் குடும்பம் அண்டை நட்சத்திரங்களுடன் ஒப்பிடும்போது வேகத்தில் வேகாவின் திசையில் நகர்கிறது. 15.5
கிமீ/வி, அதாவது ஒவ்வொரு வினாடியும் அது அதன் உள்ளடக்கங்களுடன் மேலும் மேலும் புதிய விண்வெளியை துடைக்கிறது. நிச்சயமாக, சூரியனுக்கு அருகில் உள்ள அனைத்தும் வெளியில் இருந்து வரவில்லை; ஆனால் வானியலாளர்கள் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட முறை கவனித்துள்ளனர், எடுத்துக்காட்டாக, விண்மீன் விண்வெளியில் இருந்து வந்த சில வால்மீன்களின் விமானம் மீண்டும் அங்கு பறந்தது. இதன் பொருள் மிகப் பெரிய உடல்களும் உள்ளன (மில்லியன்கள் மற்றும் பில்லியன் டன்கள் எடையுள்ளவை), ஆனால் அவை மிகவும் அரிதானவை. ஏறக்குறைய எந்த வெகுஜன உடல்களும் அங்கு சந்திக்க முடியும் என்பது தெளிவாகிறது, ஆனால் வெவ்வேறு நிகழ்தகவுகளுடன். விண்மீன் இடைவெளியில் பல்வேறு உடல்களை சந்திப்பதற்கான நிகழ்தகவை மதிப்பிடுவதற்கு, அத்தகைய உடல்களின் வெகுஜன விநியோகத்தை நாம் கண்டுபிடிக்க வேண்டும்.
முதலில், சூரிய குடும்பத்தில் இருக்கும் உடல்களுக்கு என்ன நடக்கும் என்பதை நீங்கள் அறிந்து கொள்ள வேண்டும். இந்த கேள்வி வானியல் இயற்பியலாளர்களால் நன்கு ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது, மேலும் சூரிய மண்டலத்தில் உள்ள மிகப்பெரிய உடல்களின் வாழ்நாள் மிகவும் குறைவாக இருப்பதை அவர்கள் கண்டறிந்துள்ளனர். இதனால், சிறிய துகள்கள் மற்றும் தூசி துகள்கள் குறைவான நிறை கொண்டவை 10 -12
g சூரிய குடும்பத்தில் இருந்து ஒளியின் நீரோடைகள் மற்றும் சூரியனிலிருந்து வரும் புரோட்டான்களால் (வால்மீன்களின் வால்களில் காணலாம்) வெளியே தள்ளப்படுகிறது. பெரிய துகள்களுக்கு, விளைவு எதிர்மாறாக உள்ளது: பாய்ன்டிங்-ராபர்ட்சன் விளைவு என்று அழைக்கப்படுவதன் விளைவாக, அவை சூரியனை நோக்கி விழுகின்றன, படிப்படியாக பல பல்லாயிரக்கணக்கான ஆண்டுகளில் ஒரு சுழலில் அதை நோக்கி இறங்குகின்றன.
இதன் பொருள் சூரிய மண்டலத்தில் காணப்பட்ட ஆங்காங்கே துகள்கள் மற்றும் நுண் விண்கற்கள் (அதன் சொந்த விண்கற்கள் பொழிவுகளுடன் தொடர்புடையவை அல்ல) சுற்றியுள்ள இடத்திலிருந்து உள்ளே நுழைந்தன, ஏனெனில் இந்த வகையின் சொந்த துகள்கள் நீண்ட காலமாக மறைந்துவிட்டன. எனவே, சூரிய குடும்பத்தில் உள்ள ஆங்காங்கே துகள்களின் அவதானிப்புகளிலிருந்து விரும்பிய சார்புநிலையைக் காணலாம். இத்தகைய அவதானிப்புகள் நீண்ட காலமாக மேற்கொள்ளப்பட்டு வருகின்றன, மேலும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் முடிவுக்கு வந்துள்ளனர் (,) அண்ட உடல்களை வெகுஜனத்தால் விநியோகிக்கும் விதியின் வடிவம் உள்ளது. N(M)=N 0 /M i
வெகுஜன வரம்பில் ஆங்காங்கே விண்கற்களுக்கான நேரடி அளவீடுகள் 10 -3
முன் 10 2
g (p. 127) என்பது விண்கற்களின் ஃப்ளக்ஸ் அடர்த்தியை விட அதிகமான நிறை எம்
கிராம் போதை
விளைந்த விநியோகத்திலிருந்து, வெகுஜனங்கள் அதிகமாக இருக்கும் துகள்களின் செறிவு இருப்பதைக் காணலாம் 0.1
g சராசரியாக சமமாக உள்ளது ஆர்(0.1)=ஆர் 1· (10) · 1.1=6.29 · 10 -24 1/செமீ 3, அதாவது செல்லும் வழியில் 1
நட்சத்திரக் கப்பல் ஒரு ஒளி ஆண்டை சந்திக்கும் 1
செமீ 2 பரப்புகள் ந=ரூ=5.9·10 -6அத்தகைய துகள்கள் மொத்த பரப்பளவைக் கொண்டவை எஸ்=100
மீ 2 = 10 6
செமீ 2 குறைவாக இருக்காது 5
துகள்கள் அதிக அளவில் இருக்கும் 0.1
விண்கலத்தின் முழு குறுக்குவெட்டு மீது g. மற்றும் அத்தகைய ஒவ்வொரு துகள் v=0.1
c அதிக ஆற்றல் கொண்டது 4.53 10 10ஜே, இது ஒட்டுமொத்த வெடிப்புக்கு சமம் 11
டன் TNT. திரையால் இதைத் தாங்க முடிந்தாலும், அடுத்து இதுதான் நடக்கும்: துகள் திரையின் மையத்தை சரியாகத் தாக்க வாய்ப்பில்லை என்பதால், வெடிக்கும் தருணத்தில் ஒரு விசை தோன்றும், அது நட்சத்திரக் கப்பலை அதன் வெகுஜன மையத்தைச் சுற்றி திருப்புகிறது. . முதலாவதாக, இது விமானத்தின் திசையை சிறிது மாற்றும், இரண்டாவதாக, அது விண்கலத்தைத் திருப்பி, துகள்களின் வரவிருக்கும் ஓட்டத்திற்கு அதன் பக்கத்தை வெளிப்படுத்தும். மேலும் அவர்களால் விண்கலம் விரைவில் துண்டு துண்டாகிவிடும், மேலும் கப்பலில் ஆண்டிமேட்டர் இருப்புக்கள் இருந்தால், அனைத்தும் தொடர்ச்சியான அழிவு வெடிப்புகளில் (அல்லது ஒரு பெரிய வெடிப்பில்) முடிவடையும்.
சில ஆசிரியர்கள் ஆபத்தான விண்கல்லைத் தவிர்க்க முடியும் என்று நம்பிக்கை தெரிவிக்கின்றனர். சப்லைட் வேகத்தில் அது எப்படி இருக்கும் என்று பார்ப்போம் v=0.1
c. விண்கல் எடை 0.1
g தோராயமாக அளவு உள்ளது. 2
மிமீ மற்றும் ஆற்றல் சமம் 10.9
டன் TNT. விண்கலத்தைத் தாக்குவது ஒரு அபாயகரமான வெடிப்பை ஏற்படுத்தும், மேலும் நீங்கள் அதைத் தவிர்க்க வேண்டும். நட்சத்திரக் கப்பலின் ரேடார் தொலைவில் அத்தகைய விண்கல்லைக் கண்டறியும் திறன் கொண்டது என்று வைத்துக்கொள்வோம். எக்ஸ்=1000
கிமீ - இது எவ்வாறு நிறைவேற்றப்படும் என்பது தெளிவாகத் தெரியவில்லை என்றாலும், ஒருபுறம், ரேடார் அதன் செயல்பாட்டைச் செய்ய திரைக்கு முன்னால் இருக்க வேண்டும், மறுபுறம், அழிக்கப்படாமல் இருக்க திரைக்குப் பின்னால் இருக்க வேண்டும். உள்வரும் துகள்களின் ஓட்டத்தால்.
ஆனால் காலப்போக்கில் சொல்லலாம் t = x/v = 0.03
விண்கலம் வினைபுரிந்து தூரம் விலக வேண்டும் மணிக்கு= 5
மீ (விண்மீனின் விட்டம் கணக்கிடுதல் 10
மீட்டர்). இது குறுக்கு திசையில் வேகத்தைப் பெற வேண்டும் என்பதாகும் u=y/t
- மீண்டும் நேரத்தில் டி
, அதாவது, அதன் முடுக்கம் குறைவாக இருக்க வேண்டும் a=y/t 2
= 150
m/s 2 . இதுவே முடுக்கம் 15
இயல்பை விட மடங்கு அதிகம், மற்றும் பணியாளர்கள் எவரும், மற்றும் விண்கலத்தின் பல கருவிகள், அதை தாங்க முடியாது. மற்றும் நட்சத்திரக்கப்பலின் நிறை சுமார் என்றால் 50 000
டன்கள், இதற்கு சக்தி தேவைப்படும் F= am= 7.5 10 9நியூட்டன். ஒரு விண்கலத்தில் ஒரு சக்திவாய்ந்த வெடிப்பை உருவாக்குவதன் மூலம் ஒரு வினாடியின் ஆயிரத்தில் ஒரு பங்கு நேரத்திற்கு அத்தகைய சக்தியைப் பெற முடியும்: ஒரு இரசாயன வெடிப்பின் மூலம், அளவு வரிசையின் அழுத்தம் பெறப்படுகிறது. 10 5
வளிமண்டலங்கள் = 10 10
நியூட்டன்/மீ 2 மற்றும் அது விண்கலத்தை பக்கவாட்டில் திருப்ப முடியும். அதாவது, வெடிப்பைத் தவிர்க்க, நீங்கள் விண்கலத்தை வெடிக்க வேண்டும்.
இதனால், விண்கலத்தை சப்லைட் வேகத்திற்கு விரைவுபடுத்த முடிந்தாலும், அது அதன் இறுதி இலக்கை அடையாது - அதன் வழியில் பல தடைகள் இருக்கும். எனவே, விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமானங்கள் வரிசைப்படி, கணிசமாக குறைந்த வேகத்தில் மட்டுமே மேற்கொள்ளப்படும் 0.01
கள் அல்லது குறைவாக. இதன் பொருள் மற்ற உலகங்களின் காலனித்துவம் மெதுவான வேகத்தில் நிகழலாம், ஏனெனில் ஒவ்வொரு விமானமும் நூற்றுக்கணக்கான மற்றும் ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகள் எடுக்கும், இதற்காக பெரிய காலனிகளை மற்ற நட்சத்திரங்களுக்கு அனுப்ப வேண்டியது அவசியம், ஏற்கனவே இருக்கும் மற்றும் சுயாதீனமாக வளரும் திறன் கொண்டது. உறைந்த ஹைட்ரஜனால் செய்யப்பட்ட ஒரு சிறிய சிறுகோள் அத்தகைய நோக்கத்திற்கு ஏற்றதாக இருக்கும்: அதற்குள் பொருத்தமான அளவிலான நகரத்தை உருவாக்கலாம், அங்கு விண்வெளி வீரர்கள் வசிக்கலாம், மேலும் சிறுகோள் பொருள் ஒரு தெர்மோநியூக்ளியர் மின் நிலையம் மற்றும் இயந்திரத்திற்கு எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படும். நவீன அறிவியலால் ஆழமான விண்வெளியை ஆராய வேறு வழிகளை வழங்க முடியாது.
இவை அனைத்திலும் ஒரே ஒரு நேர்மறையான அம்சம் மட்டுமே உள்ளது: ஆக்கிரமிப்பு வேற்றுகிரகவாசிகளின் படையெடுப்பு பூமியை அச்சுறுத்துவதில்லை - இது மிகவும் சிக்கலான விஷயம். ஆனால் நாணயத்தின் மறுபக்கம் என்னவென்றால், அடுத்த சில பல்லாயிரக்கணக்கான ஆண்டுகளுக்குள் "மனதில் உள்ள சகோதரர்கள்" இருக்கும் உலகங்களுக்குச் செல்ல முடியாது. எனவே, வேற்றுகிரகவாசிகளைக் கண்டறிவதற்கான விரைவான வழி ரேடியோ சிக்னல்கள் அல்லது வேறு சில சிக்னல்களைப் பயன்படுத்தி தகவல்தொடர்புகளை ஏற்படுத்துவதாகும்.
__________________________________________________
[உள்ளடக்க அட்டவணை]
2. பெரல்மேன் ஆர்.ஜி. விண்வெளி ஆய்வுக்கான இலக்குகள் மற்றும் வழிகள் - எம்.: நௌகா, 1967
3. பெரல்மேன் ஆர்.ஜி. விண்மீன் கப்பல்களின் இயந்திரங்கள் - எம்.: எட். யுஎஸ்எஸ்ஆர் அகாடமி ஆஃப் சயின்சஸ், 1962
4. பர்டகோவ் வி.பி., டானிலோவ் யு.ஐ. வெளிப்புற வளங்கள் மற்றும் விண்வெளி ஆய்வுகள் - எம்.: அடோமிஸ்டாட், 1976
5. ஜெங்கர் ஈ., ஃபோட்டான் ராக்கெட்டுகளின் இயக்கவியலில் - எம்.: எட். வெளிநாட்டு இலக்கியம், 1958
6. ஜாகிரோவ் யு.என். சார்பியல் விண்வெளி விமானங்களின் இயக்கவியல் - எம்.: நௌகா, 1984
7. ஆலன் கே.டபிள்யூ. வானியற்பியல் அளவுகள் - எம்.: மிர், 1977
8. மார்டினோவ் டி.யா. பொது வானியற்பியல் பாடநெறி - எம்.: நௌகா, 1971
9. உடல் அளவுகள் (கையேடு) - M.: Energoatomizdat, 1991
10. Burdakov V.P., சீகல் F.Yu. விண்வெளி அறிவியலின் இயற்பியல் அடித்தளங்கள் (விண்வெளி இயற்பியல்) - எம்.: அடோமிஸ்டாட், 1974
11. ஸ்பிட்சர் எல். நட்சத்திரங்களுக்கு இடையிலான இடைவெளி - எம்.: மிர், 1986.
12. லெபெடினெட்ஸ் வி.எம். மேல் வளிமண்டலத்தில் உள்ள ஏரோசல் மற்றும் காஸ்மிக் தூசி - எல்.: ஜிட்ரோமெட்டோயிஸ்டாட், 1981
13. பாபஜனோவ் பி.பி. விண்கற்கள் மற்றும் அவற்றின் அவதானிப்பு - எம்.: நௌகா, 1987
14. அகிஷின் ஏ.ஐ., நோவிகோவ் எல்.எஸ். விண்கலப் பொருட்களில் சுற்றுச்சூழலின் தாக்கம் - எம்.: அறிவு, 1983
இன்டர்நெட் எக்ஸ்ப்ளோரர் 1024X768க்கு உகந்ததாக உள்ளது
நடுத்தர எழுத்துரு அளவு
A Semenov இன் வடிவமைப்பு
நவீன தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் கண்டுபிடிப்புகள் விண்வெளி ஆய்வுகளை முற்றிலும் மாறுபட்ட நிலைக்கு கொண்டு செல்கின்றன, ஆனால் விண்மீன்களுக்கு இடையேயான பயணம் இன்னும் கனவாகவே உள்ளது. ஆனால் அது மிகவும் யதார்த்தமற்றது மற்றும் அடைய முடியாததா? நாம் இப்போது என்ன செய்ய முடியும் மற்றும் எதிர்காலத்தில் நாம் என்ன எதிர்பார்க்கலாம்?
கெப்லர் தொலைநோக்கியில் இருந்து பெறப்பட்ட தரவுகளை ஆய்வு செய்து, வானியலாளர்கள் வாழக்கூடிய 54 வெளிக்கோள்களைக் கண்டுபிடித்தனர். இந்த தொலைதூர உலகங்கள் வாழக்கூடிய மண்டலத்தில் உள்ளன, அதாவது. மத்திய நட்சத்திரத்திலிருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட தூரத்தில், கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் நீர் திரவ வடிவில் பராமரிக்க அனுமதிக்கிறது.
இருப்பினும், பிரபஞ்சத்தில் நாம் தனியாக இருக்கிறோமா என்ற முக்கிய கேள்விக்கான பதிலைப் பெறுவது கடினம் - சூரிய குடும்பத்தையும் நமது நெருங்கிய அண்டை நாடுகளையும் பிரிக்கும் மிகப்பெரிய தூரம் காரணமாக. எடுத்துக்காட்டாக, "நம்பிக்கையளிக்கும்" கிரகமான Gliese 581g 20 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் அமைந்துள்ளது - இது அண்டத் தரங்களால் போதுமானதாக உள்ளது, ஆனால் நிலப்பரப்பு கருவிகளுக்கு இன்னும் வெகு தொலைவில் உள்ளது.
பூமியிலிருந்து 100 ஒளி ஆண்டுகள் அல்லது அதற்கும் குறைவான சுற்றளவில் வெளிக்கோள்கள் ஏராளமாக இருப்பதும், மனிதகுலத்திற்காக அவை பிரதிநிதித்துவப்படுத்தும் மகத்தான அறிவியல் மற்றும் நாகரீக ஆர்வமும், இதுவரையிலான விண்மீன் பயணத்தின் அற்புதமான யோசனையைப் புதிதாகப் பார்க்க நம்மை கட்டாயப்படுத்துகின்றன.
மற்ற நட்சத்திரங்களுக்கான விமானம், நிச்சயமாக, தொழில்நுட்பத்தின் விஷயம். மேலும், அத்தகைய தொலைதூர இலக்கை அடைவதற்கு பல சாத்தியக்கூறுகள் உள்ளன, மேலும் ஒரு முறை அல்லது மற்றொரு முறைக்கு ஆதரவாக தேர்வு இன்னும் செய்யப்படவில்லை.
மனிதநேயம் ஏற்கனவே விண்மீன்களுக்கு இடையேயான வாகனங்களை விண்வெளிக்கு அனுப்பியுள்ளது: முன்னோடி மற்றும் வாயேஜர் ஆய்வுகள். தற்போது, அவர்கள் சூரிய குடும்பத்தை விட்டு வெளியேறிவிட்டனர், ஆனால் அவர்களின் வேகம் இலக்கின் விரைவான சாதனை பற்றி பேச அனுமதிக்காது. எனவே, வாயேஜர் 1, சுமார் 17 கிமீ / வி வேகத்தில் நகரும், நம்பமுடியாத நீண்ட காலத்திற்கு - 17 ஆயிரம் ஆண்டுகளுக்கு மிக நெருக்கமான நட்சத்திரமான ப்ராக்ஸிமா சென்டாரிக்கு (4.2 ஒளி ஆண்டுகள்) கூட பறக்கும்.
நவீன ராக்கெட் என்ஜின்கள் மூலம் நாம் சூரிய குடும்பத்தை விட வேறு எங்கும் பெற முடியாது என்பது வெளிப்படையானது: அருகிலுள்ள ப்ராக்ஸிமா சென்டாரிக்கு கூட 1 கிலோ சரக்குகளை கொண்டு செல்ல, பல்லாயிரக்கணக்கான டன் எரிபொருள் தேவைப்படுகிறது. அதே நேரத்தில், கப்பலின் நிறை அதிகரிக்கும் போது, தேவையான எரிபொருளின் அளவு அதிகரிக்கிறது, மேலும் அதை கொண்டு செல்ல கூடுதல் எரிபொருள் தேவைப்படுகிறது. இரசாயன எரிபொருளைக் கொண்ட தொட்டிகளுக்கு முற்றுப்புள்ளி வைக்கும் ஒரு தீய வட்டம் - பில்லியன் கணக்கான டன் எடையுள்ள ஒரு விண்வெளிக் கப்பலை நிர்மாணிப்பது முற்றிலும் நம்பமுடியாத செயலாகத் தெரிகிறது. சியோல்கோவ்ஸ்கியின் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி எளிமையான கணக்கீடுகள், வேதியியல் ரீதியாக இயக்கப்படும் விண்கலத்தை சுமார் 10% ஒளியின் வேகத்திற்கு விரைவுபடுத்துவதற்கு, அறியப்பட்ட பிரபஞ்சத்தில் இருப்பதை விட அதிக எரிபொருள் தேவைப்படும் என்பதை நிரூபிக்கிறது.
அணுக்கரு இணைவு எதிர்வினை ஒரு யூனிட் வெகுஜனத்திற்கு சராசரியாக இரசாயன எரிப்பு செயல்முறைகளை விட மில்லியன் மடங்கு அதிக ஆற்றலை உற்பத்தி செய்கிறது. அதனால்தான் 1970 களில் நாசா தெர்மோநியூக்ளியர் ராக்கெட் என்ஜின்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியக்கூறுகளில் கவனம் செலுத்தியது. டேடலஸ் ஆளில்லா விண்கலத் திட்டமானது ஒரு இயந்திரத்தை உருவாக்குவதை உள்ளடக்கியது, அதில் தெர்மோநியூக்ளியர் எரிபொருளின் சிறிய துகள்கள் எரிப்பு அறைக்குள் செலுத்தப்பட்டு எலக்ட்ரான் கற்றைகளால் பற்றவைக்கப்படும். தெர்மோநியூக்ளியர் எதிர்வினை தயாரிப்புகள் என்ஜின் முனையிலிருந்து வெளியே பறந்து கப்பலுக்கு முடுக்கத்தை அளிக்கின்றன.
எம்பயர் ஸ்டேட் கட்டிடத்துடன் ஒப்பிடும்போது ஸ்பேஸ்ஷிப் டேடலஸ்
4 மற்றும் 2 மிமீ விட்டம் கொண்ட 50 ஆயிரம் டன் எரிபொருள் துகள்களை டேடலஸ் போர்டில் எடுக்க வேண்டும். துகள்கள் டியூட்டீரியம் மற்றும் டிரிடியம் மற்றும் ஹீலியம்-3 இன் ஷெல் ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒரு மையத்தைக் கொண்டிருக்கும். பிந்தையது எரிபொருள் துகள்களின் வெகுஜனத்தில் 10-15% மட்டுமே உள்ளது, ஆனால், உண்மையில், எரிபொருள் ஆகும். ஹீலியம் -3 நிலவில் ஏராளமாக உள்ளது, மேலும் டியூட்டீரியம் அணுசக்தி துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. டியூட்டீரியம் மையமானது இணைவு எதிர்வினையை பற்றவைக்க ஒரு டெட்டனேட்டராக செயல்படுகிறது மற்றும் ஒரு சக்திவாய்ந்த காந்தப்புலத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படும் ஒரு எதிர்வினை பிளாஸ்மா ஜெட் வெளியீட்டில் ஒரு சக்திவாய்ந்த எதிர்வினையைத் தூண்டுகிறது. டேடலஸ் இயந்திரத்தின் முக்கிய மாலிப்டினம் எரிப்பு அறை 218 டன்களுக்கு மேல் எடையுள்ளதாக இருக்க வேண்டும், இரண்டாவது நிலை அறை - 25 டன். காந்த சூப்பர் கண்டக்டிங் சுருள்களும் பெரிய அணுஉலையுடன் பொருந்துகின்றன: முதல் எடை 124.7 டன், மற்றும் இரண்டாவது - 43.6 டன் ஒப்பிடுகையில், விண்கலத்தின் உலர் எடை 100 டன்களுக்கும் குறைவாக உள்ளது.
டேடலஸ் விமானம் இரண்டு கட்டமாக திட்டமிடப்பட்டது: முதல் நிலை இயந்திரம் 2 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக இயங்க வேண்டும் மற்றும் 16 மில்லியன் எரிபொருள் துகள்களை எரிக்க வேண்டும். முதல் நிலை பிரிந்த பிறகு, இரண்டாம் நிலை இயந்திரம் கிட்டத்தட்ட இரண்டு ஆண்டுகள் இயங்கியது. இவ்வாறு, 3.81 ஆண்டுகள் தொடர்ச்சியான முடுக்கத்தில், டேடலஸ் ஒளியின் வேகத்தில் அதிகபட்சமாக 12.2% வேகத்தை எட்டியிருக்கும். அத்தகைய கப்பல் 50 ஆண்டுகளில் பர்னார்டின் நட்சத்திரத்திற்கு (5.96 ஒளி ஆண்டுகள்) தூரத்தை கடக்கும் மற்றும் தொலைதூர நட்சத்திர அமைப்பு வழியாக பறந்து, அதன் அவதானிப்புகளின் முடிவுகளை வானொலி வழியாக பூமிக்கு அனுப்ப முடியும். எனவே, முழு பணியும் சுமார் 56 ஆண்டுகள் ஆகும்.
டேடலஸின் பல அமைப்புகளின் நம்பகத்தன்மை மற்றும் அதன் மகத்தான செலவை உறுதி செய்வதில் பெரும் சிரமங்கள் இருந்தபோதிலும், இந்தத் திட்டத்தை தற்போதைய தொழில்நுட்ப மட்டத்தில் செயல்படுத்த முடியும். மேலும், 2009 ஆம் ஆண்டில், ஆர்வலர்கள் குழு தெர்மோநியூக்ளியர் கப்பல் திட்டத்தில் பணியை புதுப்பித்தது. ப்ராஜெக்ட் இக்காரஸ் தற்போது விண்மீன் விண்கல அமைப்புகள் மற்றும் பொருட்களின் தத்துவார்த்த வளர்ச்சியில் 20 அறிவியல் தலைப்புகளை உள்ளடக்கியுள்ளது.
எனவே, 10 ஒளி ஆண்டுகள் வரையிலான தூரத்திற்கு ஆளில்லா விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமானங்கள் ஏற்கனவே சாத்தியமாகிவிட்டன, இது சுமார் 100 ஆண்டுகள் விமானம் மற்றும் ரேடியோ சிக்னல் பூமிக்கு திரும்புவதற்கு நேரம் எடுக்கும். நட்சத்திர அமைப்புகளான Alpha Centauri, Barnard's Star, Sirius, Epsilon Eridani, UV Ceti, Ross 154 மற்றும் 248, CN Leo, WISE 1541-2250 ஆகியவை இந்த ஆரத்திற்குள் பொருந்துகின்றன. நாம் பார்க்கிறபடி, ஆளில்லா பயணங்களைப் பயன்படுத்தி ஆய்வு செய்ய பூமிக்கு அருகில் போதுமான பொருள்கள் உள்ளன. ஆனால் சிக்கலான உயிர்க்கோளம் போன்ற அசாதாரணமான மற்றும் தனித்துவமான ஒன்றை ரோபோக்கள் கண்டால் என்ன செய்வது? மனித பங்கேற்புடன் ஒரு பயணம் தொலைதூர கிரகங்களுக்கு செல்ல முடியுமா?
வாழ்நாள் முழுவதும் விமானம்
இன்று ஆளில்லா கப்பலை உருவாக்கத் தொடங்கினால், மனிதர்களைக் கொண்ட கப்பலில் நிலைமை மிகவும் சிக்கலானது. முதலாவதாக, விமான நேரத்தின் சிக்கல் கடுமையானது. அதே பர்னார்ட் நட்சத்திரத்தை எடுத்துக் கொள்வோம். விண்வெளி வீரர்கள் பள்ளியில் இருந்து ஆள்கள் ஏற்றிச் செல்ல தயாராக இருக்க வேண்டும், ஏனெனில் பூமியில் இருந்து ஏவுதல் அவர்களின் 20 வது ஆண்டு விழாவில் நடந்தாலும், விண்கலம் 70 அல்லது 100 வது ஆண்டு நிறைவில் பணி இலக்கை அடையும் (பிரேக்கிங்கின் அவசியத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு, ஆளில்லா விமானத்தில் இது தேவையில்லை) . இளம் வயதிலேயே ஒரு குழுவைத் தேர்ந்தெடுப்பது உளவியல் இணக்கமின்மை மற்றும் ஒருவருக்கொருவர் மோதல்களால் நிறைந்துள்ளது, மேலும் 100 வயது கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் பயனுள்ள வேலை மற்றும் வீடு திரும்புவதற்கான நம்பிக்கையை அளிக்காது.
இருப்பினும், திரும்புவதில் ஏதேனும் பயன் உள்ளதா? பல நாசா ஆய்வுகள் ஏமாற்றமளிக்கும் முடிவுக்கு இட்டுச் செல்கின்றன: பூஜ்ஜிய ஈர்ப்பு விசையில் நீண்ட காலம் தங்குவது விண்வெளி வீரர்களின் ஆரோக்கியத்தை மீளமுடியாமல் அழிக்கும். எனவே, ISS விண்வெளி வீரர்களுடன் உயிரியல் பேராசிரியர் ராபர்ட் ஃபிட்ஸின் பணி, விண்கலத்தில் கடுமையான உடல் பயிற்சிகள் இருந்தபோதிலும், செவ்வாய் கிரகத்திற்கு மூன்று வருட பயணத்திற்குப் பிறகு, கன்று தசைகள் போன்ற பெரிய தசைகள் 50% பலவீனமடையும் என்பதைக் காட்டுகிறது. எலும்பு தாது அடர்த்தியும் இதேபோல் குறைகிறது. இதன் விளைவாக, தீவிர சூழ்நிலைகளில் வேலை செய்யும் திறன் மற்றும் உயிர்வாழும் திறன் கணிசமாகக் குறைகிறது, மேலும் சாதாரண புவியீர்ப்புக்கு தழுவல் காலம் குறைந்தது ஒரு வருடமாக இருக்கும். பல தசாப்தங்களாக பூஜ்ஜிய ஈர்ப்பு விசையில் பறக்கும் விமானம் விண்வெளி வீரர்களின் வாழ்க்கையையே கேள்விக்குறியாக்கும். ஒருவேளை மனித உடலை மீட்டெடுக்க முடியும், எடுத்துக்காட்டாக, படிப்படியாக அதிகரிக்கும் ஈர்ப்பு விசையுடன் பிரேக்கிங் செயல்பாட்டில். இருப்பினும், இறப்பு ஆபத்து இன்னும் அதிகமாக உள்ளது மற்றும் தீவிர தீர்வு தேவைப்படுகிறது.
ஸ்டான்போர்ட் டோர் ஒரு சுழலும் விளிம்புக்குள் முழு நகரங்களையும் கொண்ட ஒரு பிரம்மாண்டமான அமைப்பாகும்.
துரதிர்ஷ்டவசமாக, ஒரு விண்மீன் கப்பலில் எடையற்ற தன்மையின் சிக்கலைத் தீர்ப்பது அவ்வளவு எளிதல்ல. குடியிருப்பு தொகுதியை சுழற்றுவதன் மூலம் செயற்கை ஈர்ப்பு விசையை உருவாக்க நமக்கு கிடைக்கும் திறன் பல சிரமங்களைக் கொண்டுள்ளது. பூமியின் ஈர்ப்பு விசையை உருவாக்க, 200 மீ விட்டம் கொண்ட ஒரு சக்கரத்தை கூட நிமிடத்திற்கு 3 புரட்சிகள் வேகத்தில் சுழற்ற வேண்டும். இத்தகைய விரைவான சுழற்சியுடன், கரியோலிஸ் படையானது மனித வெஸ்டிபுலர் அமைப்புக்கு முற்றிலும் தாங்க முடியாத சுமைகளை உருவாக்கும், இது குமட்டல் மற்றும் கடற்பகுதியின் கடுமையான தாக்குதல்களை ஏற்படுத்தும். 1975 ஆம் ஆண்டு ஸ்டான்போர்ட் பல்கலைக்கழக விஞ்ஞானிகளால் உருவாக்கப்பட்ட ஸ்டான்போர்ட் டோர்தான் இந்தப் பிரச்சனைக்கு ஒரே தீர்வு. இது 1.8 கிமீ விட்டம் கொண்ட ஒரு பெரிய வளையம், இதில் 10 ஆயிரம் விண்வெளி வீரர்கள் வாழ முடியும். அதன் அளவு காரணமாக, இது 0.9-1.0 கிராம் ஈர்ப்பு விசையை வழங்குகிறது மற்றும் மக்களுக்கு மிகவும் வசதியான வாழ்க்கையை வழங்குகிறது. இருப்பினும், நிமிடத்திற்கு ஒரு சுழற்சிக்கும் குறைவான சுழற்சி வேகத்தில் கூட, மக்கள் இன்னும் லேசான ஆனால் கவனிக்கத்தக்க அசௌகரியத்தை அனுபவிப்பார்கள். மேலும், அத்தகைய பிரம்மாண்டமான வாழ்க்கைப் பெட்டி கட்டப்பட்டால், டோரஸின் எடை விநியோகத்தில் சிறிய மாற்றங்கள் கூட சுழற்சி வேகத்தை பாதிக்கும் மற்றும் முழு கட்டமைப்பின் அதிர்வுகளை ஏற்படுத்தும்.
கதிர்வீச்சு பிரச்சனையும் கடினமாக உள்ளது. பூமிக்கு அருகில் கூட (ISS இல்), விண்வெளி வீரர்கள் கதிர்வீச்சு வெளிப்பாட்டின் ஆபத்து காரணமாக ஆறு மாதங்களுக்கு மேல் தங்குவதில்லை. கிரகங்களுக்கு இடையேயான விண்கலம் பலத்த பாதுகாப்புடன் பொருத்தப்பட வேண்டும், ஆனால் மனித உடலில் கதிர்வீச்சின் தாக்கம் பற்றிய கேள்வி உள்ளது. குறிப்பாக, புற்றுநோயின் ஆபத்து, பூஜ்ஜிய ஈர்ப்பு விசையில் அதன் வளர்ச்சி நடைமுறையில் ஆய்வு செய்யப்படவில்லை. இந்த ஆண்டின் தொடக்கத்தில், கொலோனில் உள்ள ஜெர்மன் விண்வெளி மையத்தைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானி கிராசிமிர் இவானோவ், பூஜ்ஜிய ஈர்ப்பு விசையில் மெலனோமா செல்கள் (தோல் புற்றுநோயின் மிகவும் ஆபத்தான வடிவம்) நடத்தை பற்றிய ஒரு சுவாரஸ்யமான ஆய்வின் முடிவுகளை வெளியிட்டார். சாதாரண புவியீர்ப்பு விசையில் வளர்க்கப்படும் புற்றுநோய் செல்களை ஒப்பிடும்போது, 6 மற்றும் 24 மணிநேரங்களுக்கு பூஜ்ஜிய ஈர்ப்பு விசையில் வளர்க்கப்படும் செல்கள் மெட்டாஸ்டாசைஸ் செய்வதற்கான வாய்ப்புகள் குறைவு. இது ஒரு நல்ல செய்தியாகத் தெரிகிறது, ஆனால் முதல் பார்வையில் மட்டுமே. உண்மை என்னவென்றால், அத்தகைய "விண்வெளி" புற்றுநோய் பல தசாப்தங்களாக செயலற்ற நிலையில் இருக்கும், மேலும் நோயெதிர்ப்பு அமைப்பு சீர்குலைந்தால் எதிர்பாராத விதமாக பெரிய அளவில் பரவுகிறது. கூடுதலாக, விண்வெளியில் நீண்டகால வெளிப்பாட்டிற்கு மனித உடலின் எதிர்வினை பற்றி நாம் இன்னும் கொஞ்சம் அறிந்திருக்கிறோம் என்பதை ஆய்வு தெளிவுபடுத்துகிறது. இன்று, விண்வெளி வீரர்கள், ஆரோக்கியமான, வலிமையான மக்கள், தங்கள் அனுபவத்தை ஒரு நீண்ட விண்மீன் விமானத்திற்கு மாற்றுவதற்கு மிகக் குறைந்த நேரத்தை செலவிடுகிறார்கள்.
எப்படியிருந்தாலும், 10 ஆயிரம் பேருக்கு ஒரு கப்பல் ஒரு சந்தேகத்திற்குரிய யோசனை. பல மக்களுக்கு நம்பகமான சுற்றுச்சூழல் அமைப்பை உருவாக்க, உங்களுக்கு ஏராளமான தாவரங்கள், 60 ஆயிரம் கோழிகள், 30 ஆயிரம் முயல்கள் மற்றும் கால்நடைகள் தேவை. இதனாலேயே ஒரு நாளைக்கு 2,400 கலோரிகள் உணவை வழங்க முடியும். இருப்பினும், அத்தகைய மூடிய சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கான அனைத்து சோதனைகளும் தோல்வியில் முடிவடைகின்றன. எனவே, ஸ்பேஸ் பயோஸ்பியர் வென்ச்சர்ஸின் மிகப்பெரிய பரிசோதனையான “பயோஸ்பியர் -2” இன் போது, மொத்தம் 1.5 ஹெக்டேர் பரப்பளவில் ஹெர்மீடிக் கட்டிடங்களின் நெட்வொர்க் 3 ஆயிரம் வகையான தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகளுடன் கட்டப்பட்டது. முழு சுற்றுச்சூழல் அமைப்பும் 8 பேர் வசிக்கும் ஒரு சுய-நிலையான சிறிய "கிரகமாக" மாற வேண்டும். சோதனை 2 ஆண்டுகள் நீடித்தது, ஆனால் சில வாரங்களுக்குப் பிறகு கடுமையான சிக்கல்கள் தொடங்கின: நுண்ணுயிரிகள் மற்றும் பூச்சிகள் கட்டுப்பாடில்லாமல் பெருகத் தொடங்கின, ஆக்ஸிஜன் மற்றும் தாவரங்களை அதிக அளவில் உட்கொள்கின்றன, காற்று இல்லாமல், தாவரங்கள் மிகவும் உடையக்கூடியதாக மாறியது. உள்ளூர் சுற்றுச்சூழல் பேரழிவின் விளைவாக, மக்கள் எடை இழக்கத் தொடங்கினர், ஆக்ஸிஜனின் அளவு 21% முதல் 15% வரை குறைந்தது, மேலும் விஞ்ஞானிகள் சோதனையின் நிபந்தனைகளை மீறி எட்டு "விண்வெளி வீரர்களுக்கு" ஆக்ஸிஜன் மற்றும் உணவை வழங்க வேண்டியிருந்தது.
எனவே, சிக்கலான சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளை உருவாக்குவது ஒரு விண்மீன் விண்கலத்தின் பணியாளர்களுக்கு ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஊட்டச்சத்தை வழங்குவதற்கான தவறான மற்றும் ஆபத்தான வழியாகும். இந்த சிக்கலை தீர்க்க, மாற்றியமைக்கப்பட்ட மரபணுக்களுடன் சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட உயிரினங்கள் தேவைப்படும், அவை ஒளி, கழிவு மற்றும் எளிய பொருட்களை உண்ணலாம். உதாரணமாக, உண்ணக்கூடிய ஆல்கா குளோரெல்லா உற்பத்திக்கான பெரிய நவீன பட்டறைகள் ஒரு நாளைக்கு 40 டன் இடைநீக்கத்தை உற்பத்தி செய்யலாம். பல டன் எடையுள்ள ஒரு முழுமையான தன்னாட்சி உயிரியக்கம் ஒரு நாளைக்கு 300 லிட்டர் குளோரெல்லா இடைநீக்கத்தை உருவாக்க முடியும், இது பல டஜன் நபர்களைக் கொண்ட குழுவினருக்கு உணவளிக்க போதுமானது. மரபணு மாற்றப்பட்ட குளோரெல்லா குழுவினரின் ஊட்டச்சத்து தேவைகளை மட்டும் பூர்த்தி செய்ய முடியாது, ஆனால் கார்பன் டை ஆக்சைடு உள்ளிட்ட கழிவுகளை செயலாக்குகிறது. இன்று, மரபணு பொறியியல் நுண்ணுயிரிகளின் செயல்முறை பொதுவானதாகிவிட்டது, மேலும் கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு, உயிரி எரிபொருள் உற்பத்தி போன்றவற்றுக்கு பல எடுத்துக்காட்டுகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன.
உறைந்த கனவு
மனிதர்கள் கொண்ட விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமானத்தின் மேலே உள்ள அனைத்து சிக்கல்களும் மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய ஒரு தொழில்நுட்பத்தால் தீர்க்கப்படலாம் - இடைநிறுத்தப்பட்ட அனிமேஷன் அல்லது, இது கிரியோஸ்டாஸிஸ் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. அனாபியோசிஸ் என்பது மனித வாழ்க்கை செயல்முறைகளை குறைந்தது பல முறை குறைக்கிறது. வளர்சிதை மாற்றத்தை 10 மடங்கு குறைக்கும் இதுபோன்ற செயற்கை சோம்பலில் ஒரு நபரை மூழ்கடிக்க முடிந்தால், 100 வருட விமானத்தின் போது அவர் தூக்கத்தில் 10 ஆண்டுகள் மட்டுமே வயதாகிவிடுவார். இது ஊட்டச்சத்து, ஆக்ஸிஜன் சப்ளை, மனநல கோளாறுகள் மற்றும் எடையின்மை விளைவுகளின் விளைவாக உடலின் அழிவு போன்ற பிரச்சனைகளை எளிதாக்குகிறது. கூடுதலாக, இடைநிறுத்தப்பட்ட அனிமேஷன் அறைகளைக் கொண்ட ஒரு பெட்டியை மைக்ரோமீட்டோரைட்கள் மற்றும் கதிர்வீச்சுகளிலிருந்து பாதுகாப்பது ஒரு பெரிய வாழக்கூடிய மண்டலத்தை விட எளிதானது.
துரதிர்ஷ்டவசமாக, மனித வாழ்க்கை செயல்முறைகளை மெதுவாக்குவது மிகவும் கடினமான பணியாகும். ஆனால் இயற்கையில் உறக்கநிலையில் இருக்கும் மற்றும் நூற்றுக்கணக்கான மடங்கு ஆயுட்காலம் அதிகரிக்கக்கூடிய உயிரினங்கள் உள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, சைபீரியன் சாலமண்டர் எனப்படும் ஒரு சிறிய பல்லி கடினமான காலங்களில் உறங்கும் மற்றும் பல தசாப்தங்களாக உயிருடன் இருக்கும், மைனஸ் 35-40 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையுடன் பனிக்கட்டியில் உறைந்திருந்தாலும் கூட. சாலமண்டர்கள் சுமார் 100 ஆண்டுகள் உறக்கநிலையில் இருந்தபோதும், எதுவும் நடக்காதது போல், கரைந்து, ஆச்சரியப்பட்ட ஆராய்ச்சியாளர்களிடமிருந்து தப்பி ஓடிய நிகழ்வுகளும் அறியப்படுகின்றன. மேலும், ஒரு பல்லியின் வழக்கமான "தொடர்ச்சியான" ஆயுட்காலம் 13 ஆண்டுகளுக்கு மேல் இல்லை. சாலமண்டரின் அற்புதமான திறன் அதன் கல்லீரல் அதிக அளவு கிளிசரால் ஒருங்கிணைக்கிறது, அதன் உடல் எடையில் கிட்டத்தட்ட 40%, இது குறைந்த வெப்பநிலையிலிருந்து செல்களைப் பாதுகாக்கிறது.
கிரையோஸ்டாசிஸில் ஒரு நபரை மூழ்கடிப்பதற்கு முக்கிய தடையாக இருப்பது தண்ணீர், இது நம் உடலில் 70% ஆகும். உறைந்த நிலையில், அது பனிக்கட்டிகளாக மாறி, அளவு 10% அதிகரிக்கிறது, இது செல் சவ்வு சிதைவதற்கு காரணமாகிறது. கூடுதலாக, செல் உறையும்போது, செல்லுக்குள் கரைந்திருக்கும் பொருட்கள் மீதமுள்ள நீரில் இடம்பெயர்கின்றன, உள்செல்லுலார் அயனி பரிமாற்ற செயல்முறைகளை சீர்குலைக்கும், அத்துடன் புரதங்கள் மற்றும் பிற செல் கட்டமைப்புகளின் அமைப்பையும் சீர்குலைக்கிறது. பொதுவாக, உறைபனியின் போது செல்கள் அழிக்கப்படுவதால், ஒரு நபர் மீண்டும் வாழ்க்கைக்குத் திரும்ப முடியாது.
இருப்பினும், இந்த சிக்கலை தீர்க்க ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய வழி உள்ளது - கிளாத்ரேட் ஹைட்ரேட்டுகள். 1810 ஆம் ஆண்டில் பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி சர் ஹம்ப்ரி டேவி அதிக அழுத்தத்தின் கீழ் தண்ணீரில் குளோரின் செலுத்தினார் மற்றும் திடமான கட்டமைப்புகள் உருவாவதைக் கண்டபோது அவை மீண்டும் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. இவை கிளாத்ரேட் ஹைட்ரேட்டுகள் - நீர் பனியின் வடிவங்களில் ஒன்று, இதில் வெளிநாட்டு வாயு உள்ளது. பனி படிகங்களைப் போலல்லாமல், கிளாத்ரேட் லட்டுகள் குறைவான திடமானவை, கூர்மையான விளிம்புகள் இல்லை, ஆனால் உள்செல்லுலார் பொருட்கள் "மறைக்க"க்கூடிய துவாரங்கள் உள்ளன. கிளாத்ரேட் இடைநிறுத்தப்பட்ட அனிமேஷனின் தொழில்நுட்பம் எளிமையானதாக இருக்கும்: செனான் அல்லது ஆர்கான் போன்ற ஒரு மந்த வாயு, வெப்பநிலை பூஜ்ஜியத்திற்குக் கீழே உள்ளது, மேலும் செல்லுலார் வளர்சிதை மாற்றம் படிப்படியாக மெதுவாகத் தொடங்குகிறது, அது நபர் கிரையோஸ்டாசிஸில் விழும் வரை. துரதிருஷ்டவசமாக, கிளாத்ரேட் ஹைட்ரேட்டுகளின் உருவாக்கத்திற்கு அதிக அழுத்தம் (சுமார் 8 வளிமண்டலங்கள்) மற்றும் தண்ணீரில் கரைந்த வாயுவின் மிக அதிக செறிவு தேவைப்படுகிறது. ஒரு உயிரினத்தில் இத்தகைய நிலைமைகளை எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பது இன்னும் அறியப்படவில்லை, இருப்பினும் இந்த பகுதியில் சில வெற்றிகள் உள்ளன. இதனால், கிரையோஜெனிக் வெப்பநிலையில் (100 டிகிரி செல்சியஸுக்குக் கீழே) கூட மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் அழிவிலிருந்து இதய தசை திசுக்களைப் பாதுகாக்க கிளாத்ரேட்டுகளால் முடியும், அத்துடன் செல் சவ்வுகளுக்கு சேதம் ஏற்படுவதைத் தடுக்கிறது. மனிதர்களில் கிளாத்ரேட் இடைநிறுத்தப்பட்ட அனிமேஷன் மீதான சோதனைகள் பற்றி இதுவரை பேசப்படவில்லை, ஏனெனில் கிரையோஸ்டாஸிஸ் தொழில்நுட்பங்களுக்கான வணிக தேவை சிறியது மற்றும் இந்த தலைப்பில் ஆராய்ச்சி முக்கியமாக இறந்தவர்களின் உடல்களை உறைய வைப்பதற்கான சேவைகளை வழங்கும் சிறிய நிறுவனங்களால் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.
ஹைட்ரஜனில் விமானம்
1960 ஆம் ஆண்டில், இயற்பியலாளர் ராபர்ட் பஸ்சார்ட் ராம்ஜெட் தெர்மோநியூக்ளியர் இயந்திரத்தின் அசல் கருத்தை முன்மொழிந்தார், இது விண்மீன் பயணத்தின் பல சிக்கல்களைத் தீர்க்கிறது. விண்வெளியில் இருக்கும் ஹைட்ரஜன் மற்றும் விண்மீன் தூசியைப் பயன்படுத்துவதே யோசனை. அத்தகைய இயந்திரம் கொண்ட ஒரு விண்கலம் முதலில் அதன் சொந்த எரிபொருளில் முடுக்கி, பின்னர் விண்வெளியில் இருந்து ஹைட்ரஜனைப் பிடிக்கும் ஆயிரக்கணக்கான கிலோமீட்டர் விட்டம் கொண்ட ஒரு காந்தப்புலத்தின் ஒரு பெரிய புனல் விரிவடைகிறது. இந்த ஹைட்ரஜன் ஒரு ஃப்யூஷன் ராக்கெட் எஞ்சினுக்கான வற்றாத எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
Bussard இயந்திரத்தின் பயன்பாடு மகத்தான நன்மைகளை உறுதியளிக்கிறது. முதலாவதாக, "இலவச" எரிபொருள் காரணமாக, 1 கிராம் நிலையான முடுக்கத்துடன் நகர்த்த முடியும், அதாவது எடையற்ற தன்மையுடன் தொடர்புடைய அனைத்து சிக்கல்களும் மறைந்துவிடும். கூடுதலாக, இயந்திரம் உங்களை மகத்தான வேகத்திற்கு விரைவுபடுத்த அனுமதிக்கிறது - ஒளியின் வேகத்தில் 50% மற்றும் இன்னும் அதிகமாக. கோட்பாட்டளவில், 1 கிராம் முடுக்கத்துடன் நகரும், பஸ்ஸார்ட் எஞ்சின் கொண்ட ஒரு கப்பல் சுமார் 12 பூமி ஆண்டுகளில் 10 ஒளி ஆண்டுகள் தூரத்தை கடக்க முடியும், மேலும் குழுவினருக்கு, சார்பியல் விளைவுகளால், கப்பல் நேரம் 5 ஆண்டுகள் மட்டுமே கடந்திருக்கும்.
துரதிருஷ்டவசமாக, Bussard இயந்திரத்துடன் ஒரு கப்பலை உருவாக்குவதற்கான பாதையானது தற்போதைய தொழில்நுட்ப மட்டத்தில் தீர்க்க முடியாத பல கடுமையான சிக்கல்களை எதிர்கொள்கிறது. முதலாவதாக, ஹைட்ரஜனுக்கு ஒரு மாபெரும் மற்றும் நம்பகமான பொறியை உருவாக்குவது அவசியம், இது பிரம்மாண்டமான வலிமையின் காந்தப்புலங்களை உருவாக்குகிறது. அதே நேரத்தில், இது குறைந்தபட்ச இழப்புகள் மற்றும் தெர்மோநியூக்ளியர் உலைக்கு ஹைட்ரஜனின் திறமையான போக்குவரத்து ஆகியவற்றை உறுதி செய்ய வேண்டும். நான்கு ஹைட்ரஜன் அணுக்களை ஒரு ஹீலியம் அணுவாக மாற்றும் தெர்மோநியூக்ளியர் வினையின் செயல்முறை, பஸ்ஸார்ட் முன்மொழியப்பட்டது, பல கேள்விகளை எழுப்புகிறது. உண்மை என்னவென்றால், இந்த எளிய எதிர்வினை ஒரு முறை-மூலம் அணுஉலையில் செயல்படுத்துவது கடினம், ஏனெனில் இது மிகவும் மெதுவாக செல்கிறது மற்றும் கொள்கையளவில், நட்சத்திரங்களுக்குள் மட்டுமே சாத்தியமாகும்.
இருப்பினும், தெர்மோநியூக்ளியர் ஃப்யூஷன் பற்றிய ஆய்வில் ஏற்பட்ட முன்னேற்றம், சிக்கலைத் தீர்க்க முடியும் என்ற நம்பிக்கையை அளிக்கிறது, உதாரணமாக, "அயல்நாட்டு" ஐசோடோப்புகள் மற்றும் ஆன்டிமேட்டரை எதிர்வினைக்கு ஊக்கியாகப் பயன்படுத்துவதன் மூலம்.
இதுவரை, Bussard இயந்திரத்தின் தலைப்பில் ஆராய்ச்சி கோட்பாட்டு விமானத்தில் பிரத்தியேகமாக உள்ளது. உண்மையான தொழில்நுட்பங்களின் அடிப்படையில் கணக்கீடுகள் தேவை. முதலாவதாக, காந்தப் பொறியை ஆற்றுவதற்கும், தெர்மோநியூக்ளியர் எதிர்வினையைப் பராமரிப்பதற்கும், ஆண்டிமேட்டரை உருவாக்குவதற்கும், விண்மீன் ஊடகத்தின் எதிர்ப்பைக் கடப்பதற்கும் போதுமான ஆற்றலை உருவாக்கும் திறன் கொண்ட ஒரு இயந்திரத்தை உருவாக்குவது அவசியம், இது மிகப்பெரிய மின்காந்த "படகோட்டி" வேகத்தை குறைக்கும்.
மீட்புக்கு எதிர் பொருள்
இது விசித்திரமாகத் தோன்றலாம், ஆனால் இன்று மனிதநேயம் உள்ளுணர்வு மற்றும் வெளித்தோற்றத்தில் எளிமையான Bussard ramjet இன்ஜினை விட ஒரு எதிர் பொருள் இயந்திரத்தை உருவாக்குவதற்கு நெருக்கமாக உள்ளது.
ஹெச்பார் டெக்னாலஜிஸ் உருவாக்கிய ஆய்வில் யுரேனியம் 238 பூசப்பட்ட மெல்லிய கார்பன் ஃபைபர் பாய்மரம் இருக்கும். ஆன்டிஹைட்ரஜன் பாய்மரத்தைத் தாக்கும் போது, அது அழிக்கப்பட்டு ஜெட் த்ரஸ்ட்டை உருவாக்கும்.
ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆண்டிஹைட்ரஜனின் அழிவின் விளைவாக, ஃபோட்டான்களின் சக்திவாய்ந்த ஸ்ட்ரீம் உருவாகிறது, அதன் வெளிச்செல்லும் வேகம் ராக்கெட் இயந்திரத்திற்கு அதிகபட்சமாக அடையும், அதாவது. ஒளியின் வேகம். இது ஒரு ஃபோட்டான்-இயங்கும் விண்கலத்தின் மிக உயர்ந்த ஒளிக்கு அருகில் வேகத்தை அடைய அனுமதிக்கும் ஒரு சிறந்த குறிகாட்டியாகும். துரதிர்ஷ்டவசமாக, ஆண்டிமேட்டரை ராக்கெட் எரிபொருளாகப் பயன்படுத்துவது மிகவும் கடினம், ஏனெனில் அழிவின் போது சக்திவாய்ந்த காமா கதிர்வீச்சு வெடிப்புகள் விண்வெளி வீரர்களைக் கொல்லும். மேலும், பெரிய அளவிலான ஆண்டிமேட்டரை சேமிப்பதற்கான தொழில்நுட்பங்கள் இன்னும் இல்லை, மேலும் பூமியிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ள விண்வெளியில் கூட டன் கணக்கில் ஆன்டிமேட்டரைக் குவிப்பது ஒரு கடுமையான அச்சுறுத்தலாகும், ஏனெனில் ஒரு கிலோகிராம் ஆன்டிமேட்டரை அழிப்பது கூட அணுசக்திக்கு சமம். 43 மெகாடன் சக்தி கொண்ட வெடிப்பு (அத்தகைய சக்தியின் வெடிப்பு மூன்றில் ஒரு பகுதியை பாலைவன அமெரிக்க பிரதேசமாக மாற்றும்). ஆண்டிமேட்டரின் விலை, ஃபோட்டான்-இயங்கும் விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமானத்தை சிக்கலாக்கும் மற்றொரு காரணியாகும். நவீன ஆண்டிமேட்டர் உற்பத்தி தொழில்நுட்பங்கள் பல்லாயிரக்கணக்கான டிரில்லியன் டாலர்கள் செலவில் ஒரு கிராம் ஆண்டிஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்வதை சாத்தியமாக்குகின்றன.
இருப்பினும், பெரிய ஆண்டிமேட்டர் ஆராய்ச்சி திட்டங்கள் பலனைத் தருகின்றன. தற்போது, சிறப்பு பாசிட்ரான் சேமிப்பு வசதிகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன, "காந்த பாட்டில்கள்", அவை காந்தப்புலங்களால் செய்யப்பட்ட சுவர்களைக் கொண்ட திரவ ஹீலியத்தால் குளிரூட்டப்பட்ட கொள்கலன்கள். இந்த ஆண்டு ஜூன் மாதம், CERN விஞ்ஞானிகள் ஆன்டிஹைட்ரஜன் அணுக்களை 2000 வினாடிகளுக்குப் பாதுகாக்க முடிந்தது. கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தில் (அமெரிக்கா) உலகின் மிகப்பெரிய ஆன்டிமேட்டர் சேமிப்பு வசதி கட்டப்பட்டு வருகிறது, இது ஒரு டிரில்லியன் பாசிட்ரான்களுக்கு மேல் குவிக்க முடியும். UC விஞ்ஞானிகளின் குறிக்கோள்களில் ஒன்று, பெரிய முடுக்கிகளிலிருந்து வெகு தொலைவில் அறிவியல் நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தக்கூடிய சிறிய ஆண்டிமேட்டர் தொட்டிகளை உருவாக்குவதாகும். இந்த திட்டத்திற்கு பென்டகனின் ஆதரவு உள்ளது, இது ஆன்டிமேட்டரின் இராணுவ பயன்பாடுகளில் ஆர்வமாக உள்ளது, எனவே உலகின் மிகப்பெரிய காந்த பாட்டில்கள் நிதி பற்றாக்குறையாக இருக்க வாய்ப்பில்லை.
நவீன முடுக்கிகள் பல நூறு ஆண்டுகளில் ஒரு கிராம் ஆண்டிஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்ய முடியும். இது மிக நீண்ட காலமாக உள்ளது, எனவே எதிர்ப்பொருளை உற்பத்தி செய்வதற்கான புதிய தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்குவது அல்லது நமது கிரகத்தில் உள்ள அனைத்து நாடுகளின் முயற்சிகளையும் ஒன்றிணைப்பது மட்டுமே ஒரே வழி. ஆனால் இந்த விஷயத்தில் கூட, நவீன தொழில்நுட்பங்கள் மூலம், விண்மீன்களுக்கு இடையேயான மனிதர்களை ஏற்றிச் செல்லும் பல்லாயிரக்கணக்கான டன் ஆண்டிமேட்டரை உற்பத்தி செய்வதை கனவில் கூட நினைத்துப் பார்க்க முடியாது.
இருப்பினும், எல்லாம் மிகவும் சோகமாக இல்லை. ஒரு மைக்ரோகிராம் ஆண்டிமேட்டரைக் கொண்டு ஆழமான விண்வெளிக்குச் செல்லக்கூடிய விண்கலங்களுக்கான பல வடிவமைப்புகளை நாசா நிபுணர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர். மேம்படுத்தப்பட்ட உபகரணங்கள் ஒரு கிராமுக்கு சுமார் $5 பில்லியன் செலவில் ஆன்டிபுரோட்டான்களை உற்பத்தி செய்வதை சாத்தியமாக்கும் என்று நாசா நம்புகிறது.
அமெரிக்க நிறுவனமான Hbar டெக்னாலஜிஸ், நாசாவின் ஆதரவுடன், ஆண்டிஹைட்ரஜனில் இயங்கும் இயந்திரத்தால் இயக்கப்படும் ஆளில்லா ஆய்வுகளின் கருத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த திட்டத்தின் முதல் குறிக்கோள், 10 ஆண்டுகளுக்குள் சூரிய மண்டலத்தின் புறநகரில் உள்ள கைபர் பெல்ட்டுக்கு பறக்கக்கூடிய ஆளில்லா விண்கலத்தை உருவாக்குவதாகும். இன்று 5-7 ஆண்டுகளில் இவ்வளவு தொலைதூரப் புள்ளிகளுக்குப் பறப்பது சாத்தியமில்லை, நாசாவின் நியூ ஹொரைசன்ஸ் ஆய்வு ஏவப்பட்ட 15 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு கைபர் பெல்ட் வழியாக பறக்கும்.
250 AU தூரம் பயணிக்கும் ஒரு ஆய்வு. 10 ஆண்டுகளில், இது மிகவும் சிறியதாக இருக்கும், 10 மி.கி. மட்டுமே பேலோடுடன் இருக்கும், ஆனால் அதற்கு கொஞ்சம் ஆன்டிஹைட்ரஜனும் தேவைப்படும் - 30 மி.கி. டெவட்ரான் அந்தத் தொகையை சில தசாப்தங்களுக்குள் உற்பத்தி செய்யும், மேலும் விஞ்ஞானிகள் புதிய எஞ்சின் கருத்தை உண்மையான விண்வெளி பயணத்தில் சோதிக்க முடியும்.
இதேபோல் ஆல்பா சென்டாரிக்கு ஒரு சிறிய ஆய்வை அனுப்புவது சாத்தியம் என்றும் ஆரம்ப கணக்கீடுகள் காட்டுகின்றன. ஒரு கிராம் ஆன்டிஹைட்ரஜனில் அது 40 ஆண்டுகளில் தொலைதூர நட்சத்திரத்தை அடையும்.
மேற்கூறியவை அனைத்தும் கற்பனை என்றும், எதிர்காலத்தில் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்றும் தோன்றலாம். அதிர்ஷ்டவசமாக, இது அப்படி இல்லை. உலகளாவிய நெருக்கடிகள், பாப் நட்சத்திரங்களின் தோல்விகள் மற்றும் பிற தற்போதைய நிகழ்வுகள் மீது பொது கவனம் செலுத்தப்பட்டாலும், சகாப்தத்தை உருவாக்கும் முயற்சிகள் இருளில் உள்ளன. நாசா விண்வெளி நிறுவனம் லட்சியமான 100 ஆண்டு ஸ்டார்ஷிப் திட்டத்தை அறிமுகப்படுத்தியுள்ளது, இது கிரகங்களுக்கு இடையேயான மற்றும் விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமானங்களுக்கான அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப அடித்தளத்தை படிப்படியாகவும் பல ஆண்டுகளாகவும் உருவாக்குகிறது. இந்த திட்டத்திற்கு மனிதகுல வரலாற்றில் எந்த ஒப்புமைகளும் இல்லை மற்றும் உலகம் முழுவதிலுமிருந்து விஞ்ஞானிகள், பொறியாளர்கள் மற்றும் பிற தொழில்களின் ஆர்வலர்களை ஈர்க்க வேண்டும். ஃப்ளோரிடாவின் ஆர்லாண்டோவில் செப்டம்பர் 30 முதல் அக்டோபர் 2, 2011 வரை பல்வேறு விண்வெளிப் பயண தொழில்நுட்பங்களைப் பற்றி விவாதிக்க ஒரு சிம்போசியம் நடைபெறும். இத்தகைய நிகழ்வுகளின் முடிவுகளின் அடிப்படையில், NASA வல்லுநர்கள் சில தொழில்கள் மற்றும் நிறுவனங்களுக்கு உதவ வணிகத் திட்டத்தை உருவாக்குவார்கள், அவை தற்போது காணாமல் போன, ஆனால் எதிர்கால விண்மீன் பயணத்திற்கு அவசியமானவை. நாசாவின் லட்சிய திட்டம் வெற்றியடைந்தால், இன்னும் 100 ஆண்டுகளுக்குள் மனிதகுலம் ஒரு விண்மீன் விண்கலத்தை உருவாக்க முடியும், மேலும் இன்று நாம் கண்டம் விட்டு கண்டம் பறக்கும் அதே எளிதாக சூரிய குடும்பத்தை சுற்றி வருவோம்.
செப்டம்பர் 13-14, 1959 இரவு சோவியத் யூனியனின் பென்னண்டை சந்திரனுக்கு வழங்கிய விண்வெளி ராக்கெட், 1.5 நாட்களில் அதன் பாதையை மூடியது. அமெரிக்க விண்வெளி ராக்கெட்டுக்கு ஏறக்குறைய அதே நேரத்தை எடுத்தது, இது ஜூலை 1964 இல், சந்திரனின் மேற்பரப்பில் விழுவதற்கு முன்பு, சந்திர நிலப்பரப்புகளை நெருங்கிய தூரத்திலிருந்து புகைப்படம் எடுத்தது. சந்திரனுக்கு எதிர்கால மனித விமானங்களில், நேர காரணி பெரிய பாத்திரத்தை வகிக்காது. இந்த விண்வெளிப் பயணத்தின் காலம் பூமிக்குரிய பாதைகளில் பல பயணங்களின் காலத்தை விட குறைவாக இருக்கும்.
ஆனால் ஏற்கனவே கிரகங்களுக்கு விமானங்களைத் திட்டமிடும்போது, பயண காலத்தின் பிரச்சினை முக்கியமானது. குறைந்த எரிபொருள் நுகர்வுடன் வீனஸை அடைய, சுமார் 150 நாட்களும், செவ்வாய் கிரகத்தை அடைய 260 நாட்களும் ஆகும். நிச்சயமாக, நமது விண்வெளி ராக்கெட்டுகளில் பயன்படுத்தப்படுவதை விட திறமையான உந்துவிசைகள் பயன்படுத்தப்படும்போது, குறைந்த அளவு ஆற்றலுடன் பாதையில் ஒட்டிக்கொள்வது இனி தேவைப்படாது, மேலும் கிரகங்களுக்கான பயண நேரத்தை கணிசமாகக் குறைக்கலாம். கொள்கையளவில், பூமியில் வசிப்பவர் தனது மாதாந்திர விடுமுறையின் குறிப்பிடத்தக்க பகுதியை அண்டை கிரகங்களில் ஒன்றில் செலவிட முடியும்.
மற்ற நட்சத்திரங்கள் மற்றும் பிற விண்மீன் திரள்களுக்கான விமானங்களின் சிக்கல் முற்றிலும் வேறுபட்டது. இங்கே தூரங்கள் மிகவும் பெரியவை, நேரக் காரணி முக்கியமானதாகிறது.
பாதையின் பல்வேறு பிரிவுகளில் ஒரு விண்வெளி ராக்கெட்டின் வேகம், பயணிகள் நீண்ட நேரம் தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச முடுக்கம் மூலம் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது. கூடுதலாக, ராக்கெட்டின் வேகம் ஒளியின் வேகத்தை எட்ட முடியாது.
ராக்கெட் 10 மீ/வி 2 என்ற நிலையான முடுக்கத்துடன் நகர்ந்தால், பயணிகள் நன்றாக உணருவார்கள். எடை இல்லாத நிலை இருக்காது, பூமியில் சாதாரண வாழ்க்கையின் போது மக்கள் வெவ்வேறு அறைகளில் இருந்ததைப் போலவே ராக்கெட் கேபினின் அடிப்பகுதியில் நிற்பார்கள், மேலும் அதே உணர்வு உட்பட அதே உடல் உணர்வுகளை அனுபவிப்பார்கள். அவர்களின் உடலின் தனிப்பட்ட பாகங்களின் எடை மற்றும் பிற பொருட்களின் எடை. பூமியின் ஈர்ப்பு விசையின் முடுக்கம் 10 மீ/செ 2 (இன்னும் துல்லியமாக, 9.81 மீ/செ2) க்கு சமமாக உள்ளது என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது.
ஆனால் விமானத்தின் கால அளவைக் குறைக்க, அதிகபட்ச வேகம் மற்றும், எனவே, அதிகபட்ச முடுக்கம் தேவை. வெளிப்படையாக, ஆரோக்கியமான மக்கள் 20 மீ/வி 2 என்ற நிலையான முடுக்கத்தை நீண்ட காலத்திற்கு திருப்திகரமாக பொறுத்துக்கொள்ள முடியும். இந்த ராக்கெட் முடுக்கத்தில், ஸ்பிரிங் ஸ்கேலைப் பயன்படுத்தி கேபினில் அளவிடப்படும் பயணிகளின் எடை, பூமியில் இருந்ததை விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாக இருக்கும். வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், புவியீர்ப்பு முடுக்கம் மற்றும் எனவே, புவியீர்ப்பு விசை பூமியை விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாக இருக்கும் ஒரு கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் இருப்பதைப் போலவே பயணிகளும் உணருவார்கள். வழக்கமான எடைக்கு கூடுதல் சுமை மனித உடல் முழுவதும் சமமாக விநியோகிக்கப்படும், ஒரு நபரின் எடைக்கு சமமான சுமை, அவரது தோள்களில் வைக்கப்படுவதை விட சுமந்து செல்வது மிகவும் எளிதாக இருக்கும். எனவே, 20 மீ/வி 2 என்ற சாத்தியமான நிலையான முடுக்கத்திலிருந்து நாம் தொடர்வோம்.
மகத்தான தூரங்களில் இத்தகைய முடுக்கம் மூலம், வேகம் மிக உயர்ந்த மதிப்புகளை அடையலாம். மேலும் அதிக வேகத்தில், இயக்கவியலின் கிளாசிக்கல் விதிகளான நியூட்டனின் விதிகள் தவறாகிவிடும். ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் கோட்பாட்டின் மூலம் கொடுக்கப்பட்ட சட்டங்களைப் பயன்படுத்துவது அவசியம், இது சிறிய மற்றும் பெரிய எந்த வேகத்திற்கும் உண்மை.
கணக்கீடுகளைச் செய்ய, முழு இயக்கத்தின் போது ராக்கெட்டின் உந்துதல் விகிதம் அதன் வெகுஜனத்திற்கு மாறாமல் இருக்கும் மற்றும் இந்த விகிதம் சமமாக இருக்கும் என்று கருதுவது எங்களுக்கு மிகவும் வசதியானது.
நட்சத்திரங்கள் மற்றும் விண்மீன் திரள்களுக்கான விண்வெளி விமானங்களின் போது கிளாசிக்கல் மெக்கானிக்ஸ் செயல்பட்டால், முழு இயக்கத்தின் போது முடுக்கம் நிலையானதாக இருக்கும் மற்றும் சமத்துவம் உண்மையாக இருக்கும்.
இருப்பினும், கிளாசிக்கல் மெக்கானிக்ஸ் தவறானது;
இதில் υ என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட தருணத்தில் விண்வெளி ராக்கெட்டின் வேகம், மற்றும் c என்பது ஒளியின் வேகம். ஒளியின் வேகத்துடன் ஒப்பிடும்போது υ வேகத்தின் மிகக் குறைந்த மதிப்புகளில், சூத்திரங்கள் (60) மற்றும் (61) நடைமுறையில் ஒரே விஷயத்தைக் கொடுக்கின்றன, ஆனால் υ/s மிகவும் சிறியதாக இல்லாதபோது, சூத்திரம் (60) இனி சரியாக இருக்காது.
கிளாசிக்கல் மெக்கானிக்ஸ் விதிகளின்படி இயக்கம் நிகழ்ந்தால், முடுக்கம் நிலையானதாகவும் b க்கு சமமாகவும் இருக்கும். பின்னர் வேகம் υ மற்றும் இயக்கம் தொடங்கிய பிறகு S க்குப் பிறகு பயணித்த தூரம் ஆகியவை பள்ளி இயற்பியல் பாடத்திலிருந்து அறியப்பட்ட சூத்திரங்களால் தீர்மானிக்கப்படும்.
ஆனால், நாம் பார்ப்பது போல், சூத்திரம் (58) படி, வேகம் அதிகரிக்கும் போது, முடுக்கம் குறையும். இதன் விளைவாக, கணம் t இல் பயணிக்கும் வேகம் மற்றும் தூரத்திற்கான சூத்திரங்கள், சார்பியல் இயக்கவியலால் கொடுக்கப்பட்டவை, அதாவது சார்பியல் கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் இயக்கவியல், வேறுபட்டவை மற்றும் பின்வரும் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளன:
கிளாசிக்கல் மெக்கானிக்ஸில், உடலின் வேகம் தன்னிச்சையாக பெரியதாக மாறும் என்று கருதப்பட்டது. இது சூத்திரத்திலிருந்தும் (62) பின்பற்றப்படுகிறது, இதில் நேரம் t அதிகரிக்கும் போது, வேகம் υ வரம்பில்லாமல் அதிகரிக்கலாம். சார்பியல் இயக்கவியலின் மிக முக்கியமான அடித்தளங்களில் ஒன்று ஒளியின் வேகத்தை விட அதிகமான வேகங்களின் இயலாமையின் விதி. நீங்கள் சூத்திரத்தில் (64) நேரத்தை வரம்பற்றதாக அதிகரித்தால், வேகம் υ வரம்பற்றதாக வளரத் தொடங்கும்: அது ஒளியின் வேகத்தை அணுகும், ஆனால் அதை ஒருபோதும் மீறாது.
சார்பியல் கோட்பாட்டின் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க முடிவானது, ஒருவருக்கொருவர் தொடர்புடையதாக நகரும் இரண்டு அமைப்புகளில் கால ஓட்டம் வேறுபட்டது. அதாவது, விண்வெளி ராக்கெட் பூமியின் மேற்பரப்பில் தங்கியிருக்கும் ஆரம்ப தருணத்தில், அதன் பயணிகளின் கால ஓட்டமும், பூமியில் வசிப்பவர்களின் காலமும் ஒரே மாதிரியாக இருந்தால், ராக்கெட் நகரத் தொடங்கிய பிறகு, அதில் கால ஓட்டம் குறையும். பூமியில் ஒரு குறுகிய காலம் t 2 - t 1 ராக்கெட்டில் ஒரு குறுகிய காலத்திற்கு ஒத்திருக்கும் τ 2 - τ 1 சமம்
ஃபார்முலா (63) ஆச்சரியமான முடிவுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. விண்வெளி வீரர்கள், பூமியை விட்டு வெளியேறி, அதிக வேகத்தில் பறந்து பூமிக்குத் திரும்பினால், பிரிப்பதற்கும் சந்திப்புக்கும் இடையிலான நேரம் பூமியில் வசிப்பவர்களை விட கணிசமாகக் குறைவாக இருந்தது. விண்வெளியில் பயணம் செய்த இரட்டையர்களில் ஒருவர், திரும்பி வரும்போது, பூமியில் தங்கியிருந்த இரட்டையரை விட இளையவராக இருப்பார். மேலும், தனது இளம் மகனை பூமியில் விட்டுவிட்டு அதிக வேகத்தில் விண்வெளிப் பயணத்தை மேற்கொண்ட ஒரு தந்தை, பூமிக்குத் திரும்பிய பிறகு, ஒப்பீட்டளவில் இளைஞனாக இருக்கும்போது, தனது மகன் ஒரு நலிந்த வயதான மனிதனைக் காணலாம்.
1895 இல், ஜி. வெல்ஸ் "தி டைம் மெஷின்" என்ற நாவலை எழுதினார். எழுத்தாளரின் அனைத்து அறிவியல் புனைகதை நாவல்களிலும், இந்த நாவல் மிகவும் அற்புதமானதாகத் தோன்றியது. இருப்பினும், நாம் பார்க்கிறபடி, காலப்பயணம் இன்னும் சாத்தியமாகும். நேர இயந்திரம் ஒரு விண்வெளி ராக்கெட்டாக இருக்க வேண்டும், விண்வெளியில் அதிக வேகத்தை உருவாக்குகிறது. ஆனால் நீங்கள் எதிர்காலத்தை நோக்கி நேரத்தில் மட்டுமே பயணிக்க முடியும். வெல்ஸின் நேரப் பயணி எதிர்கால நாட்டை அடைய முடியும், அங்கு "எலோய்" மற்றும் "மோர்லாக்ஸ்" வாழ்ந்தார், ஆனால் அவர் கடந்த கால நாட்டிற்குச் செல்ல முடியாததைப் போலவே அதன் பிறகும் திரும்ப முடியவில்லை.
ராக்கெட்டின் உந்துதலின் விகிதத்தை அதன் வெகுஜனத்துடன் நாம் கருதியது போல், ஒரு மாறிலியுடன் இயக்கம் ஏற்பட்டால், உறவிலிருந்து (66) பூமியில் t கழிந்த நேரத்திற்கும் விண்வெளி வீரர்களிடையே τ கழித்த நேரத்திற்கும் இடையே ஒரு தொடர்பைப் பெறலாம்.
இதில் அர்ஷ் என்பது ஹைபர்போலிக் சைன் என்று அழைக்கப்படுவதற்கு நேர்மாறான ஒரு சிறப்புச் செயல்பாடாகும். இந்த செயல்பாட்டின் அட்டவணைகள் பல கணித குறிப்பு புத்தகங்களில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. t எதுவாக இருந்தாலும், சூத்திரம் (67) படி, τ எப்போதும் t ஐ விட குறைவாக இருக்கும், மேலும் பெரிய t, τ மற்றும் t க்கு இடையிலான வேறுபாடு மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கது. இந்த விளைவு சில நேரங்களில் சார்பியல் நேர விரிவாக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
ஒன்றோடொன்று தொடர்புடைய அமைப்புகளில் காலப்போக்கில் உள்ள வேறுபாடு சார்பியல் கோட்பாட்டால் மட்டும் கணிக்கப்படவில்லை, ஆனால் இன்று சோதனைகள் மூலம் உறுதிப்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, மியூயான்களுக்கு (207 எலக்ட்ரான் நிறை மற்றும் ஒற்றை நேர்மறை அல்லது எதிர்மறை மின்னூட்டத்திற்கு சமமான வெகுஜனத்துடன் கூடிய விரைவாக சிதைவடையும் அடிப்படைத் துகள்கள் என்று அழைக்கப்படுபவை), மெதுவாக நகரும், சிதைவுக்கு முன் கழிக்கும் சராசரி நேரம் 2.22 10 க்கு சமம் என்பது நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. -6 வி, மற்றும் மிக அதிக வேகத்தில் நகரும் காஸ்மிக் கதிர் மூவான்களுக்கு, சிதைவு நேரம் அதிகமாக உள்ளது
சூத்திரம் (67) க்கு இணங்க.
ஒரு ராக்கெட் அவற்றின் வழியாக பயணிக்க தேவையான நேரத்தை அட்டவணை பல்வேறு தூரங்களுக்கு கணக்கிடுகிறது, இதில் உந்துதல் மற்றும் நிறை விகிதம் எல்லா நேரத்திலும் நிலையானது மற்றும் 20 மீ/வி 2 க்கு சமம். இரண்டாவது நெடுவரிசை, சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கிளாசிக்கல் மெக்கானிக்ஸ் வழங்கும் நேரத்தைக் காட்டுகிறது (63). உண்மையில், ராக்கெட்டின் இயக்கம் கிளாசிக்கல் மெக்கானிக்ஸ் விதிகளின்படி நடக்காது, ஏனெனில் அடையப்பட்ட வேகம் மிக அதிகமாக உள்ளது. சூத்திரம் (62) படி, அவை ஒளியின் வேகத்தை விட பல மடங்கு அதிகமாக இருக்கும், மேலும் இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில் கிளாசிக்கல் இயக்கவியலின் முடிவுகள் எவ்வளவு தவறானவை என்பதைக் காட்ட மட்டுமே இந்த நெடுவரிசையை நாங்கள் முன்வைக்கிறோம். மூன்றாவது நெடுவரிசை ராக்கெட் குறிப்பிட்ட தூரத்தை அடையும் வரை பூமியில் கடந்து செல்லும் நேரத்தை கணக்கிடுகிறது. b = 20 m/s 2 இல், ராக்கெட் ஏற்கனவே 1/2 ps தொலைவில் ஒளியின் வேகத்திற்கு மிக நெருக்கமான வேகத்தை உருவாக்கும், எனவே பல பார்செக்குகள் தூரத்தில் ராக்கெட் பறக்க தேவையான நேரம் நடைமுறையில் சமமாக இருக்கும். ஒளி கடந்து செல்ல வேண்டிய நேரம், எனவே, ஐந்தாவது வரியிலிருந்து தொடங்கி, மூன்றாவது நெடுவரிசையில் உள்ள தரவு, சுட்டிக்காட்டப்பட்ட தூரத்தில் உள்ள ஒளி ஆண்டுகளின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்கும்.
ஆனால் ராக்கெட்டில் பயணிப்பவர்களுக்கு வேறு காலகட்டம் செல்லும். வித்தியாசம் குறிப்பாக நீண்ட தூரங்களில் வேலைநிறுத்தம் செய்கிறது. அதிக தூரத்தில், ராக்கெட் ஒளியின் வேகத்திற்கு மிக நெருக்கமான வேகத்தை அடைய நேரம் இருக்கும் என்பதால், நேரத்தின் சார்பியல் விரிவாக்கம் குறிப்பாக பெரியதாக இருக்கும்.
அட்டவணையில் உள்ள தரவைப் பயன்படுத்தி, நமது சூரியனுக்கு மிக நெருக்கமான நட்சத்திரத்திற்கு ஒரு பயணத்தை கற்பனை செய்யலாம் - சென்டாரி. இது உண்மையில் மூன்று நட்சத்திரம். முக்கிய கூறு G4 ஸ்பெக்ட்ரல் வர்க்கத்தின் ஒரு நட்சத்திரம் + 4 மீ,7 இன் முழுமையான அளவு - நமது சூரியனின் இரட்டை: கிட்டத்தட்ட அதே நிறமாலை, நிறம், ஒளிர்வு, நிறை. இரண்டாவது கூறு K1 நிறமாலை வகுப்பைக் கொண்டுள்ளது (ஆரஞ்சு நட்சத்திரம்), மற்றும் 6 மீ,1 இன் முழுமையான அளவு, அதன் ஒளிர்வு சூரியனின் பாதி. மூன்றாவது கூறு ப்ராக்ஸிமா என்று அழைக்கப்படுகிறது, அதாவது "அருகிலுள்ள" சென்டாரி. இந்த மூன்று முறையின் மற்ற இரண்டு கூறுகளை விட இது நமக்கு சற்று நெருக்கமாக உள்ளது, மேலும் இதுவரை கவனிக்கப்பட்ட நட்சத்திரங்களில், இது சூரியனின் நெருங்கிய அண்டை நாடு. அதன் ஒளிர்வு மிகவும் குறைவு: சூரியனை விட 10,000 மடங்கு குறைவு (M = 15 m.7). நிறமாலை வகுப்பு - எம், அதாவது இது ஒரு சிவப்பு நட்சத்திரம், சிவப்பு குள்ளன்.
மஞ்சள், ஆரஞ்சு மற்றும் சிவப்பு நட்சத்திரங்களைக் கொண்ட இந்த மூன்று அமைப்பு, 1.32 பிசி தொலைவில் அமைந்துள்ளது. அதற்குப் பயணிக்கும்போது, முதலில் பாதியிலேயே, அதாவது 0.66 பிஎஸ் வேகத்தில் நகர்த்த வேண்டும். இந்த தூரத்திற்கு, ராக்கெட் சூத்திரம் (65), 2.58 புவி ஆண்டுகள் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி கணக்கிட முடியும், மேலும் சூத்திரத்தை (67) பயன்படுத்தி ராக்கெட்டில் 1.13 ஆண்டுகள் பாயும் என்பதைக் கண்டுபிடிப்போம். ராக்கெட்டின் அதே உந்துதலைப் பயன்படுத்தி, வேகத்தை குறைத்து நகர்த்த வேண்டியது அவசியம். பின்னர், மூன்று நட்சத்திரமான சென்டாரியை அடையும் நேரத்தில், ராக்கெட் நின்றுவிடும்.
சென்டாரி பயணத்தின் இரண்டாம் பாதியில் இயக்கத்தின் இயல்பு, அதன் முதல் பாதியில் இயக்கத்தின் சமச்சீர் பிரதிபலிப்பைப் போலவே இருக்கும். பாதையின் நடுவில் இருந்து எந்த இரண்டு புள்ளிகளிலும் சமமான தொலைவில், வேகம் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். எனவே, பயணத்தின் இரண்டாவது பாதியில் செலவழித்த நேரம் பூமியிலும் ராக்கெட்டிலும் பயணத்தின் முதல் பாதியில் இருக்கும்.
இதற்குப் பிறகு, ராக்கெட் மீண்டும் பூமியை நோக்கி நகரும், மீண்டும் முதலில் அதன் இயக்கத்தை முடுக்கி, பின்னர், பாதி பயணம் செய்த பிறகு, அதை மெதுவாக்கும். பூமிக்கு திரும்புவதற்குள், ராக்கெட்டில் இருந்த பயணிகள் 1.13 ஐ கடந்திருப்பார்கள் · 4 ≈ 4.5 ஆண்டுகள். ஆனால் அவர்கள் வருவதற்குள் பூமியில் ஏற்கனவே 2.58 ஆண்டுகள் கடந்துவிட்டன என்று அவர்கள் நம்புவார்கள். · 4 ≈ 10 ஆண்டுகள்.
20 பிஎஸ் தொலைவில் அமைந்துள்ள ஒரு நட்சத்திரத்தைப் பார்வையிட, எடுத்துக்காட்டாக, முக்கோணம், மற்றும் திரும்பி வர, ராக்கெட் நான்கு பிரிவுகளில் பயணிக்க வேண்டும், ஒவ்வொன்றும் 10 பிஎஸ் நீளம், மாறி மாறி முடுக்கம் மற்றும் குறைப்பு. மேலே உள்ள அட்டவணையின்படி, ராக்கெட் பயணிகள் திரும்பும் நேரத்தில், 2.33 · 4 ≈ 9 ஆண்டுகள். ஆனால் தரையிறங்கும் போது, ராக்கெட் பயணிகள் தாங்கள் விட்டுச் சென்ற நாட்டை அடையாளம் காண மாட்டார்கள்: அதனால் பெரிய மாற்றங்கள் இருக்கும். அவர்களுக்குத் தெரிந்தவர்கள் யாரையும் அவர்கள் கண்டுபிடிக்க மாட்டார்கள் - அவர்கள் வருவதற்குள் 32.9 பூமியைக் கடந்திருக்கும். · 4≈130 ஆண்டுகள் மற்றும் பல தலைமுறைகள் மாற நேரம் கிடைக்கும்.
460 kpc தொலைவில் அமைந்துள்ள ஆண்ட்ரோமெடா நெபுலா, NGC 224 க்கான விமானம் மற்றும் திரும்பும் I. A. Efremov "The Andromeda Nebula" இன் சுவாரஸ்யமான புத்தகத்தில் விவரிக்கப்பட்டுள்ள விதத்தில் இருந்து முற்றிலும் மாறுபட்ட முறையில் தொடரும். பயணம் விண்வெளி வீரர்களுக்கு சுமார் 30 ஆண்டுகள் ஆகும், மேலும் அவர்கள் உண்மையில் வேறொரு உலகத்திற்குத் திரும்புவார்கள் - பூமிக்கு, விமானம் தொடங்கியதிலிருந்து சுமார் 30 மில்லியன் ஆண்டுகள் கடந்துவிட்டன.
பூமியில் செலவழித்த நேரத்துடன் ஒப்பிடும்போது ராக்கெட்டில் செலவழித்த நேரத்தின் மகத்தான சேமிப்பு, இதன் காரணமாக அடையப்படுகிறது.
தூரம், ராக்கெட் ஒளியின் வேகத்திற்கு மிக நெருக்கமான வேகத்தில் நகர்கிறது. இந்த வழக்கில், சூத்திரம் (66) காட்டுவது போல, நேர இடைவெளி t 2 - t 1 உடன் ஒப்பிடுகையில் τ 2 - τ 1 மிகவும் சிறியதாக இருக்கும்.
பொதுவாக, ராக்கெட்டின் உந்துதலின் நிலையான விகிதத்தை அதன் நிறைக்கு 20 மீ/வி 2 க்கு சமமாக உறுதிசெய்தால், ஒரு நபர் நாம் கவனிக்கும் பிரபஞ்சத்தின் எந்தப் பகுதிக்கும் செல்ல முடியும் என்று அட்டவணை காட்டுகிறது. 1000 Mpc தொலைவில் அமைந்துள்ள மிகத் தொலைதூர விண்மீன் கூட்டங்களை அடைவதற்கு கூட 11 வருட "ராக்கெட்" நேரம் தேவைப்படும். நிச்சயமாக, அத்தகைய விண்வெளி அலைந்து திரிபவர்களுக்கு பூமிக்குத் திரும்புவது பற்றிய கேள்வி அர்த்தமற்றதாக இருக்கும். பூமிக்கும் சூரிய குடும்பத்துக்கும் என்ன நடந்தது என்பதை அறிவது சுவாரஸ்யமாக இருக்கும் வரை. புதிய இடங்களில் வாழக்கூடிய உலகத்தைத் தேடுவது புத்திசாலித்தனமாக இருக்கும்.
அனைத்து முந்தைய கணக்கீடுகளும், பரிசீலனையில் உள்ள முழு நேரத்திலும், 20 மீ/வி 2 க்கு சமமான, ராக்கெட்டின் உந்துதலின் நிலையான விகிதத்தை அதன் வெகுஜனத்திற்கு உறுதி செய்ய முடியும் என்ற அனுமானத்தின் கீழ் மேற்கொள்ளப்பட்டன. இதை நடைமுறையில் அடைய முடியுமா என்பதை இப்போது பார்ப்போம்? ஆற்றல் கணக்கீடு என்ன காண்பிக்கும்? ரசாயன எரிபொருளை எரித்து இன்று பயன்படுத்தப்படும் விண்வெளி ராக்கெட் என்ஜின்கள் நட்சத்திரங்கள் மற்றும் விண்மீன் திரள்களுக்கு பயணம் செய்வதற்கு முற்றிலும் பொருத்தமற்றவை என்பதை எளிதாகக் காணலாம்.
எரிப்பு போது உருவாகும் வாயுக்கள் ராக்கெட் முனைக்கு வெளியே பறக்கும் வேகத்தால் மிக முக்கியமான பங்கு வகிக்கப்படுகிறது. இந்த வேகம் அதிகமாக இருந்தால், ராக்கெட்டின் எதிர் திசையில் முடுக்கம் அதிகமாக இருக்கும். அதிக எரிப்பு வெப்பநிலை, வாயு வெளியேற்ற விகிதம் அதிகமாகும். ராக்கெட் முனை அதிக வெப்பநிலையைத் தாங்கும் மற்றும் உருகாமல் இருக்கும் பொருளின் திறனால் வெப்பநிலை வரையறுக்கப்படுகிறது. வெளிப்படையாக, இது சம்பந்தமாக வரம்பு 4000 K. இந்த எரிப்பு வெப்பநிலையில், சில வகையான எரிபொருளிலிருந்து சுமார் 4 கிமீ/வி வெளியேற்றும் வேகம் ω பெற முடியும்.
இந்த சூத்திரம் விண்வெளி அறிவியலில் அறியப்படுகிறது
இணைக்கும் m 0 - எரிபொருளுடன் ராக்கெட்டின் நிறை, m - எரிபொருளை எரித்த பிறகு ராக்கெட்டின் நிறை, ω - முனையிலிருந்து வெளியேறும் வாயுக்களின் வேகம் மற்றும் υ - எரிபொருள் எரிந்த பிறகு ராக்கெட் பெறும் வேகம். இந்த சூத்திரம் கிளாசிக்கல் மெக்கானிக்ஸ் கட்டமைப்பிற்குள் மட்டுமே சரியானது, தப்பிக்கும் வாயுக்களின் வேகம் மற்றும் ராக்கெட் மூலம் அடையும் வேகம் இரண்டும் ஒளியின் வேகத்துடன் ஒப்பிடும்போது மிகவும் சிறியதாக இருக்கும். இந்த இரண்டு நிபந்தனைகளும் இந்த கணக்கீட்டில் பூர்த்தி செய்யப்படுகின்றன.
ராக்கெட்டின் நிறை மற்றும் எரிபொருள் இல்லாமல் அதன் நிறை விகிதம் எவ்வளவு அதிகமாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு வேகம் ராக்கெட் அடையும் என்பதை நாம் காண்கிறோம். ஆனால் இந்த விகிதம் எவ்வளவு பெரியதாக இருக்க முடியும்? சாத்தியமில்லாத நிகழ்வில், ஒரு ராக்கெட்டை உருவாக்குவது சாத்தியம் என்று வைத்துக்கொள்வோம், அதில் 0.999999 வெகுஜன எரிபொருளாக இருக்கும், எனவே எரிபொருள் நுகர்வுக்குப் பிறகு எடை ஏவுகணையின் எடையில் ஒரு மில்லியனில் ஒரு பங்கு மட்டுமே. பின்னர் சமத்துவத்தின் வலது பக்கம் (68) 13.8 க்கு சமமாக இருக்கும், எனவே, வாயுக்களின் வேகம் 4 கிமீ / வி என்றால், ராக்கெட் 55.2 கிமீ / வி வேகத்தை அடைய முடியும். மிக அதிக வேகத்தை அடையும் வரை மற்றும் கிளாசிக்கல் மெக்கானிக்ஸ் பயன்படுத்தப்படும் வரை, 20 மீ/வி 2 ராக்கெட் வெகுஜனத்திற்கு உந்துதல் விசையின் நிலையான விகிதம் ராக்கெட்டின் முடுக்கத்திற்கு சமம். 55.2 கிமீ/வி வேகம் 2760 வினாடிகளில் எட்டப்படும், அப்போது பயணித்த தூரம் 76,000 கிமீ ஆகும். இந்த தூரத்திற்குப் பிறகு, எரிபொருள் தீர்ந்துவிடும் மற்றும் ராக்கெட் சாதனம் செயல்படுவதை நிறுத்திவிடும்.
எனவே, தற்போது விண்வெளியில் பயன்படுத்தப்படும் இரசாயன எரிபொருளின் எரிப்பைப் பயன்படுத்தி ராக்கெட்டுக்கு உந்துதல் அளிக்கும் முறையை நட்சத்திரங்கள் மற்றும் விண்மீன் திரள்களுக்கு பறக்க பயன்படுத்த முடியாது. இது சூரிய குடும்பத்தில் மட்டுமே பொருத்தமானது.
ஃபார்முலா (68) முக்கிய பணியானது ஜெட் உந்துதலை உருவாக்குவதற்கான ஒரு முறையைக் கண்டுபிடிப்பதாகும், அதில் உமிழப்படும் துகள்கள் நவீன ராக்கெட்டுகளை விட அதிக வேகத்தைக் கொண்டிருக்கும். இந்த வேகம் ஒளியின் வேகத்துடன் ஒப்பிடக்கூடியதாகவோ அல்லது அதற்கு சமமாகவோ இருப்பது அவசியம். அத்தகைய ராக்கெட் பற்றிய யோசனை நீண்ட காலத்திற்கு முன்பே முன்மொழியப்பட்டது. ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் ராக்கெட்டில் இருந்து பறக்கும் துகள்களின் பங்கு ஒளியின் துகள்களால் விளையாடப்பட வேண்டும் - ஃபோட்டான்கள், மற்றும் ராக்கெட் எதிர் திசையில் நகரும். கதிர்வீச்சின் மூலமானது அணுசக்தி எதிர்வினைகள் மற்றும் மின்காந்த ஆற்றல் வெளியிடப்படும் பிற செயல்முறைகளாக இருக்கலாம். சாதனத்தின் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய எடை கொண்ட ஃபோட்டான்களின் சக்திவாய்ந்த ஃப்ளக்ஸ் பெற வேண்டிய அவசியத்துடன் சிரமங்கள் தொடர்புடையவை, எனவே எங்கள் கணக்கீடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் b இன் மதிப்பு போதுமானது. கூடுதலாக, அதிக வெப்பநிலையின் அழிவு விளைவுகளிலிருந்து சாதனத்தைப் பாதுகாப்பது அவசியம். அத்தகைய ஆற்றல் ஆதாரம் இன்னும் உருவாக்கப்படவில்லை. ஆனால் அது வெளிப்படையாக உருவாக்கப்படும்.
அருகிலுள்ள அண்டை நாடான, மூன்று நட்சத்திரமான சென்டாரிக்கு பறந்து, திரும்பி வர, பின்வரும் திட்டத்தை முன்மொழியலாம். ஃபோட்டான் ராக்கெட் முடுக்கம் b = 20 m/s 2 உடன் அதன் நிறை அதன் அசல் வெகுஜனத்தின் பாதிக்கு சமமாக மாறும் வரை நகரும். இந்த வழக்கில், சூத்திரங்கள் (69) மற்றும் (70) படி, 0.073 பிஎஸ் தூரம் மூடப்பட்டிருக்கும் மற்றும் 180,000 கிமீ/வி வேகம் உருவாக்கப்படும். இதற்குப் பிறகு, இயந்திரம் அணைக்கப்படும் மற்றும் ராக்கெட் மந்தநிலையால் நகரும். இலவச இயக்கத்தில் சுமார் 1.17 பிஎஸ் கடந்து 0.073 பிஎஸ் இலக்கை அடையும் போது, இயந்திரம் மீண்டும் இயக்கப்பட்டது, ஆனால் இந்த முறை பிரேக்கிங்கிற்காக. பிரேக்கிங் செய்யத் தொடங்கும் போது இருந்த வெகுஜனத்தில் பாதியைப் பயன்படுத்திவிட்டு, சென்டாரிக்கு அருகில் ராக்கெட் நிறுத்தப்படும். திரும்பும் பயணமும் அதே வரிசையில் செய்யப்பட வேண்டும். எஞ்சின் நான்கு முறை மட்டுமே இயக்கப்படும், ஒவ்வொரு முறையும் கிடைக்கும் வெகுஜனத்தில் பாதி செலவாகும், எனவே பூமிக்கு வரும் நேரத்தில் மீ 0 / மீ விகிதம் 16 ஆக இருக்க வேண்டும். கணக்கீடுகள் ராக்கெட்டில் இருந்து சுமார் 9.5 ஆண்டுகள் கடந்துவிடும் என்பதைக் காட்டுகின்றன. திரும்பும் தருணத்திற்கு புறப்படும் தருணம், மற்றும் பூமியில் 16.5 ஆண்டுகள்.
நீங்கள் நிச்சயமாக, தொலைதூர நட்சத்திரங்களுக்கு இதேபோன்ற விமானங்களைச் செய்யலாம், இயந்திரம் அணைக்கப்படும் தூரத்தை அதிகரிக்கும். ஆனால் பின்னர், தூரம் அதிகரிக்கும் போது, ராக்கெட்டில் செலவிடும் நேரம் கணிசமாக அதிகரிக்கும்.
5 ps க்கும் அதிகமான தூரத்தில் பறக்கும் போது, ஒளியின் வேகத்திற்கு அருகில், முடிந்தவரை அதிக வேகத்தை அடைவது மிகவும் முக்கியம்; பூமியில் விமானத்தை முடிக்க தேவையான நேரம் குறைக்கப்படுவது மட்டுமல்லாமல், குறிப்பாக முக்கியமானது என்னவென்றால், ராக்கெட்டில் செலவழித்த நேரம் வெகுவாகக் குறைக்கப்படுகிறது. முடிந்தவரை அதிக வேகத்தை உருவாக்க, இயந்திரம் தொடர்ந்து இயங்க வேண்டும்.
சூத்திரம் (69) இலிருந்து, m 0/m க்கு 200 என்ற விகிதத்தைக் கொண்டு வருவதன் மூலம், தொடர்ந்து ஸ்விட்ச் ஆன் செய்யப்பட்ட எஞ்சின் மூலம், சுமார் 14 பிஎஸ் தொலைவில் உள்ள கேபெல்லா நட்சத்திரத்தை அடைய முடியும்.
ஆனால், எஞ்சினை ஆன் செய்யாமல், பாதியிலேயே வேகத்தை அதிகரிக்காமல், விமானத்தை பாதியிலேயே மெதுவாக்காமல், கேபெல்லாவுக்குப் பறந்து, திரும்பி பூமிக்குத் திரும்ப விரும்பினால், மீ 0 / மீ என்ற விகிதத்திற்குத் தேவைப்படும் அளவுக்கு சக்தியைச் செலவிட வேண்டியிருக்கும். 10 8 க்கு கொண்டு வரப்பட வேண்டும், இது நிச்சயமாக எதிர்கால தொழில்நுட்பத்திற்கு கூட நினைத்துப் பார்க்க முடியாதது.
அதே வழியில், ஒரு நபர் மற்ற விண்மீன் திரள்களை வெறுமனே (திரும்பாமல்) அடைவதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் மிகவும் குறைவு. எஞ்சின் எப்பொழுதும் இயங்கும் போது, மாகெல்லானிக் மேகங்களுக்கு தூரத்தை கடக்க, m 0 /m என்பது 6 10 5 க்கு சமமாக இருக்க வேண்டும்.
இந்த வெளியீட்டில் மேற்கொள்ளப்பட்ட பகுத்தறிவு மற்றும் கணக்கீடுகள் பின்வரும் முடிவுகளுக்கு எங்களை இட்டுச் சென்றன: 1) இரண்டு காரணிகளின் விகிதம் - ஆயுட்காலம் மற்றும் முடுக்கத்தைத் தாங்கும் திறன், ஒரு நபரில், கொள்கையளவில், அவர் எந்த இடத்திற்கும் பயணிக்க முடியும். பிரபஞ்சத்தின் மிகவும் தொலைதூர, கவனிக்கக்கூடிய உடல்கள்; 2) தொழில்நுட்ப மற்றும் ஆற்றல் வரம்புகள் மனித திறன்களை கடுமையாக கட்டுப்படுத்துகின்றன. மிக பெரிய ஆரம்ப-இறுதி வெகுஜன விகிதத்துடன் கூடிய ஃபோட்டான் ராக்கெட்டின் எதிர்கால பயன்பாடும் கூட, விமானங்கள் சில நெருங்கிய நட்சத்திரங்களுக்கு மட்டுமே திரும்ப அனுமதிக்கும். பல பத்து பார்செக்குகளின் தூரத்தை பல நூறுகளின் வரிசையின் m 0 /m விகிதங்களுடன் அணுகலாம். இருப்பினும், இவை திரும்பாத விமானங்களாக மட்டுமே இருக்க முடியும்; 3) மற்ற விண்மீன் திரள்களை அடைவது மனிதர்களால் ஒருபோதும் சாத்தியமில்லை.
சூரிய குடும்பம் நீண்ட காலமாக அறிவியல் புனைகதை எழுத்தாளர்களுக்கு எந்த குறிப்பிட்ட ஆர்வத்தையும் கொண்டிருக்கவில்லை. ஆனால், ஆச்சரியப்படும் விதமாக, சில விஞ்ஞானிகளுக்கு நமது "சொந்த" கிரகங்கள் அதிக உத்வேகத்தை ஏற்படுத்தவில்லை, இருப்பினும் அவை இன்னும் நடைமுறையில் ஆராயப்படவில்லை.
விண்வெளியில் ஒரு சாளரத்தை அரிதாகவே திறந்துவிட்டதால், மனிதகுலம் அறியப்படாத தூரங்களுக்கு விரைகிறது, கனவுகளில் மட்டுமல்ல, முன்பு போல.
செர்ஜி கொரோலெவ் விரைவில் "தொழிற்சங்க டிக்கெட்டில்" விண்வெளிக்கு பறப்பதாக உறுதியளித்தார், ஆனால் இந்த சொற்றொடர் ஏற்கனவே அரை நூற்றாண்டு பழமையானது, மேலும் ஒரு ஸ்பேஸ் ஒடிஸி இன்னும் உயரடுக்கினரின் நிறைய - மிகவும் விலையுயர்ந்த மகிழ்ச்சி. இருப்பினும், இரண்டு ஆண்டுகளுக்கு முன்பு HACA ஒரு பெரிய திட்டத்தை அறிமுகப்படுத்தியது 100 ஆண்டு ஸ்டார்ஷிப்,விண்வெளி விமானங்களுக்கான அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப அடித்தளத்தை படிப்படியாகவும் பல ஆண்டுகளாகவும் உருவாக்குவதை உள்ளடக்கியது.
இந்த முன்னோடியில்லாத திட்டம் உலகெங்கிலும் உள்ள விஞ்ஞானிகள், பொறியாளர்கள் மற்றும் ஆர்வலர்களை ஈர்க்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. எல்லாம் வெற்றிகரமாக இருந்தால், 100 ஆண்டுகளில் மனிதகுலம் ஒரு விண்மீன் கப்பலை உருவாக்க முடியும், மேலும் டிராம்களைப் போல சூரிய குடும்பத்தைச் சுற்றி வருவோம்.
நட்சத்திர விமானம் உண்மையாக மாற என்ன சிக்கல்கள் தீர்க்கப்பட வேண்டும்?
நேரமும் வேகமும் தொடர்புடையவை
தானியங்கி விண்கலம் மூலம் வானியல் சில விஞ்ஞானிகளுக்கு கிட்டத்தட்ட தீர்க்கப்பட்ட பிரச்சனையாக தெரிகிறது, விந்தை போதும். தற்போதைய நத்தையின் வேகம் (சுமார் 17 கிமீ / வி) மற்றும் பிற பழமையான (அத்தகைய அறியப்படாத சாலைகளுக்கு) உபகரணங்களுடன் நட்சத்திரங்களுக்கு இயந்திர துப்பாக்கிகளை ஏவுவதில் எந்த அர்த்தமும் இல்லை என்ற உண்மை இருந்தபோதிலும்.
இப்போது அமெரிக்க விண்கலம் பயனியர் 10 மற்றும் வாயேஜர் 1 ஆகியவை சூரிய குடும்பத்தை விட்டு வெளியேறியுள்ளன, மேலும் அவற்றுடன் எந்த தொடர்பும் இல்லை. முன்னோடி 10 நட்சத்திரம் அல்டெபரனை நோக்கி நகர்கிறது. எதுவும் நடக்கவில்லை என்றால், அது இந்த நட்சத்திரத்தின் அருகாமையில்... 2 மில்லியன் ஆண்டுகளில் அடையும். அதே வழியில், பிற சாதனங்கள் பிரபஞ்சத்தின் விரிவாக்கங்களில் ஊர்ந்து செல்கின்றன.
எனவே, ஒரு கப்பலில் மக்கள் வசிக்கிறாரா இல்லையா என்பதைப் பொருட்படுத்தாமல், நட்சத்திரங்களுக்கு பறக்க, ஒளியின் வேகத்திற்கு மிக அதிக வேகம் தேவை. இருப்பினும், இது நெருங்கிய நட்சத்திரங்களுக்கு மட்டுமே பறக்கும் சிக்கலை தீர்க்க உதவும்.
கே. ஃபியோக்டிஸ்டோவ் எழுதினார்: "ஒளியின் வேகத்திற்கு நெருக்கமான வேகத்தில் பறக்கக்கூடிய ஒரு விண்கலத்தை நாம் உருவாக்க முடிந்தாலும் கூட, நமது கேலக்ஸியில் மட்டுமே பயண நேரம் ஆயிரம் மற்றும் பல்லாயிரம் ஆண்டுகளில் கணக்கிடப்படும், அதன் விட்டம் இருந்து. சுமார் 100,000 ஒளி ஆண்டுகள் ஆகும். ஆனால் பூமியில், இந்த நேரத்தில் இன்னும் நிறைய நடக்கும்.
சார்பியல் கோட்பாட்டின் படி, இரண்டு அமைப்புகளில் ஒன்றோடொன்று தொடர்புடைய காலமாற்றம் வேறுபட்டது. தொலைதூரங்களில், கப்பல் ஒளியின் வேகத்திற்கு மிக நெருக்கமான வேகத்தை அடைய நேரம் இருக்கும் என்பதால், பூமியிலும் கப்பலிலும் நேர வேறுபாடு குறிப்பாக பெரியதாக இருக்கும்.
விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமானங்களின் முதல் இலக்கு ஆல்பா சென்டாரி (மூன்று நட்சத்திரங்களின் அமைப்பு) - நமக்கு மிக நெருக்கமானதாக இருக்கும் என்று கருதப்படுகிறது. ஒளியின் வேகத்தில், பூமியில் 4.5 ஆண்டுகளில் நீங்கள் அங்கு செல்லலாம், இந்த நேரத்தில் பத்து ஆண்டுகள் கடந்துவிடும். ஆனால் அதிக தூரம், அதிக நேர வித்தியாசம்.
இவான் எஃப்ரெமோவின் புகழ்பெற்ற "ஆண்ட்ரோமெடா நெபுலா" நினைவிருக்கிறதா? அங்கு, விமானம் ஆண்டுகளில் அளவிடப்படுகிறது, மற்றும் நிலப்பரப்பு ஆண்டுகளில். ஒரு அழகான விசித்திரக் கதை, சொல்ல ஒன்றுமில்லை. இருப்பினும், இந்த விரும்பத்தக்க நெபுலா (இன்னும் துல்லியமாக, ஆண்ட்ரோமெடா கேலக்ஸி) எங்களிடமிருந்து 2.5 மில்லியன் ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் அமைந்துள்ளது.
சில கணக்கீடுகளின்படி, விண்வெளி வீரர்கள் பயணம் 60 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக எடுக்கும் (ஸ்டார்ஷிப் கடிகாரங்களின்படி), ஆனால் ஒரு முழு சகாப்தமும் பூமியில் கடந்து செல்லும். அவர்களின் தொலைதூர சந்ததியினர் விண்வெளி "நியாண்டர்டால்களை" எப்படி வாழ்த்துவார்கள்? மேலும் பூமி உயிருடன் இருக்குமா? அதாவது, திரும்புவது அடிப்படையில் அர்த்தமற்றது. இருப்பினும், விமானத்தைப் போலவே: ஆண்ட்ரோமெடா நெபுலா விண்மீன் 2.5 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு இருந்ததைப் போலவே நாம் பார்க்கிறோம் என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும் - அதன் ஒளி நமக்கு எவ்வளவு நேரம் பயணிக்கிறது. அறியப்படாத இலக்கை நோக்கிப் பறப்பதில் என்ன பயன், ஒருவேளை, நீண்ட காலமாக, குறைந்தபட்சம் அதே வடிவத்தில், அதே இடத்தில் இல்லை?
இதன் பொருள் ஒளியின் வேகத்தில் பறக்கும் விமானங்கள் கூட ஒப்பீட்டளவில் நெருக்கமான நட்சத்திரங்களுக்கு மட்டுமே நியாயப்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், ஒளியின் வேகத்தில் பறக்கும் சாதனங்கள் இன்னும் கோட்பாட்டில் மட்டுமே வாழ்கின்றன, இது அறிவியல் என்றாலும் அறிவியல் புனைகதைகளை ஒத்திருக்கிறது.
ஒரு கிரகத்தின் அளவுள்ள கப்பல்
இயற்கையாகவே, முதலில், விஞ்ஞானிகள் கப்பலின் இயந்திரத்தில் மிகவும் பயனுள்ள தெர்மோநியூக்ளியர் எதிர்வினையைப் பயன்படுத்துவதற்கான யோசனையுடன் வந்தனர் - இது ஏற்கனவே ஓரளவு தேர்ச்சி பெற்றதால் (இராணுவ நோக்கங்களுக்காக). இருப்பினும், ஒரு சிறந்த அமைப்பு வடிவமைப்புடன் கூட, குறைந்த வேகத்தில் சுற்று-பயண பயணத்திற்கு, ஆரம்ப மற்றும் இறுதி நிறை விகிதம் குறைந்தபட்சம் 10 முதல் முப்பதாவது சக்தி வரை தேவைப்படுகிறது. அதாவது, விண்கலம் ஒரு சிறிய கிரகத்தின் அளவு எரிபொருளைக் கொண்ட ஒரு பெரிய ரயில் போல இருக்கும். பூமியில் இருந்து விண்வெளிக்கு இவ்வளவு பிரம்மாண்டத்தை செலுத்துவது சாத்தியமில்லை. சுற்றுப்பாதையில் அதை ஒன்று சேர்ப்பதும் சாத்தியமாகும்; விஞ்ஞானிகள் இந்த விருப்பத்தைப் பற்றி விவாதிக்கவில்லை.
பொருள் அழித்தல் கொள்கையைப் பயன்படுத்தி ஃபோட்டான் இயந்திரத்தின் யோசனை மிகவும் பிரபலமானது.
அழிவு என்பது ஒரு துகள் மற்றும் எதிர் துகள்கள் மோதும்போது அவை அசல் துகள்களிலிருந்து வேறுபட்ட வேறு சில துகள்களாக மாறுவதாகும். எலக்ட்ரான் மற்றும் பாசிட்ரானை நிர்மூலமாக்குவது மிகவும் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது, இது ஃபோட்டான்களை உருவாக்குகிறது, இதன் ஆற்றல் நட்சத்திரக்கப்பலை நகர்த்தும். அமெரிக்க இயற்பியலாளர்களான ரோனன் கீன் மற்றும் வெய்-மிங் ஜாங் ஆகியோரின் கணக்கீடுகள், நவீன தொழில்நுட்பங்களின் அடிப்படையில், ஒரு விண்கலத்தை ஒளியின் வேகத்தில் 70% வேகப்படுத்தக்கூடிய ஒரு அழிவு இயந்திரத்தை உருவாக்க முடியும் என்பதைக் காட்டுகிறது.
இருப்பினும், மேலும் சிக்கல்கள் தொடங்குகின்றன. துரதிர்ஷ்டவசமாக, ஆண்டிமேட்டரை ராக்கெட் எரிபொருளாகப் பயன்படுத்துவது மிகவும் கடினம். அழிவின் போது, சக்திவாய்ந்த காமா கதிர்வீச்சின் வெடிப்புகள் விண்வெளி வீரர்களுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும். கூடுதலாக, கப்பலுடன் பாசிட்ரான் எரிபொருளின் தொடர்பு ஒரு அபாயகரமான வெடிப்பால் நிறைந்துள்ளது. இறுதியாக, போதுமான அளவு ஆண்டிமேட்டர் மற்றும் அதன் நீண்ட கால சேமிப்பகத்தைப் பெறுவதற்கான தொழில்நுட்பங்கள் இன்னும் இல்லை: எடுத்துக்காட்டாக, ஆன்டிஹைட்ரஜன் அணு இப்போது 20 நிமிடங்களுக்கும் குறைவாகவே "வாழ்கிறது", மேலும் ஒரு மில்லிகிராம் பாசிட்ரான்களின் உற்பத்திக்கு 25 மில்லியன் டாலர்கள் செலவாகும்.
ஆனால் காலப்போக்கில் இந்த பிரச்சனைகள் தீர்க்கப்படும் என்று வைத்துக்கொள்வோம். இருப்பினும், உங்களுக்கு இன்னும் நிறைய எரிபொருள் தேவைப்படும், மேலும் ஃபோட்டான் ஸ்டார்ஷிப்பின் தொடக்க நிறை சந்திரனின் வெகுஜனத்துடன் ஒப்பிடப்படும் (கான்ஸ்டான்டின் ஃபியோக்டிஸ்டோவின் கூற்றுப்படி).
பாய்மரம் கிழிந்தது!
இன்று மிகவும் பிரபலமான மற்றும் யதார்த்தமான ஸ்டார்ஷிப் ஒரு சூரிய பாய்மரப் படகு என்று கருதப்படுகிறது, இது சோவியத் விஞ்ஞானி ஃபிரெட்ரிக் ஜாண்டருக்கு சொந்தமானது.
ஒரு சூரிய (ஒளி, ஃபோட்டான்) பாய்மரம் என்பது ஒரு விண்கலத்தை செலுத்துவதற்கு சூரிய ஒளியின் அழுத்தம் அல்லது கண்ணாடி மேற்பரப்பில் லேசரைப் பயன்படுத்தும் ஒரு சாதனமாகும்.
1985 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்க இயற்பியலாளர் ராபர்ட் ஃபார்வர்ட் நுண்ணலை ஆற்றலால் துரிதப்படுத்தப்பட்ட ஒரு விண்மீன் ஆய்வின் வடிவமைப்பை முன்மொழிந்தார். இந்த ஆய்வு 21 ஆண்டுகளில் அருகிலுள்ள நட்சத்திரங்களை சென்றடையும் என்று திட்டம் கருதியது.
XXXVI சர்வதேச வானியல் காங்கிரஸில், லேசர் விண்கலத்திற்கான ஒரு திட்டம் முன்மொழியப்பட்டது, இதன் இயக்கம் புதன் கிரகத்தைச் சுற்றியுள்ள சுற்றுப்பாதையில் அமைந்துள்ள ஆப்டிகல் லேசர்களின் ஆற்றலால் வழங்கப்படுகிறது. கணக்கீடுகளின்படி, எப்சிலன் எரிடானி நட்சத்திரத்திற்கு (10.8 ஒளி ஆண்டுகள்) இந்த வடிவமைப்பின் ஒரு நட்சத்திரக் கப்பலின் பாதை 51 ஆண்டுகள் ஆகும்.
“நமது சூரிய குடும்பம் வழியாகப் பயணம் செய்வதிலிருந்து பெறப்பட்ட தரவு, நாம் வாழும் உலகத்தைப் புரிந்துகொள்வதில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தை அடைய வாய்ப்பில்லை. இயற்கையாகவே, சிந்தனை நட்சத்திரங்களை நோக்கி திரும்புகிறது. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, பூமிக்கு அருகிலுள்ள விமானங்கள், நமது சூரிய மண்டலத்தின் பிற கிரகங்களுக்கு விமானங்கள் இறுதி இலக்கு அல்ல என்பது முன்னர் புரிந்து கொள்ளப்பட்டது. நட்சத்திரங்களுக்கு வழி வகுப்பதே முக்கியப் பணியாகத் தோன்றியது.இந்த வார்த்தைகள் ஒரு அறிவியல் புனைகதை எழுத்தாளர் அல்ல, ஆனால் விண்கலம் வடிவமைப்பாளரும் விண்வெளி வீரருமான கான்ஸ்டான்டின் ஃபியோக்டிஸ்டோவ் என்பவருக்கு சொந்தமானது. விஞ்ஞானியின் கூற்றுப்படி, சூரிய குடும்பத்தில் குறிப்பாக புதிதாக எதுவும் கண்டுபிடிக்கப்படாது. மனிதன் இதுவரை நிலவை மட்டுமே அடைந்துள்ள போதிலும் இது...
இருப்பினும், சூரிய குடும்பத்திற்கு வெளியே, சூரிய ஒளியின் அழுத்தம் பூஜ்ஜியத்தை நெருங்கும். எனவே, சில சிறுகோள்களில் இருந்து லேசர் அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு சோலார் பாய்மரப் படகை விரைவுபடுத்தும் திட்டம் உள்ளது.
இவை அனைத்தும் இன்னும் கோட்பாடு, ஆனால் முதல் படிகள் ஏற்கனவே எடுக்கப்பட்டு வருகின்றன.
1993 ஆம் ஆண்டில், Znamya-2 திட்டத்தின் ஒரு பகுதியாக, ரஷ்ய கப்பலான Progress M-15 இல் முதன்முறையாக 20 மீட்டர் அகலமுள்ள சோலார் பாய்மரம் பயன்படுத்தப்பட்டது. மிர் நிலையத்துடன் முன்னேற்றத்தை இணைக்கும் போது, அதன் குழுவினர் ப்ரோக்ரஸில் ஒரு பிரதிபலிப்பான் வரிசைப்படுத்தல் பிரிவை நிறுவினர். இதன் விளைவாக, பிரதிபலிப்பான் 5 கிமீ அகலமுள்ள ஒரு பிரகாசமான இடத்தை உருவாக்கியது, இது ஐரோப்பா வழியாக ரஷ்யாவிற்கு 8 கிமீ / வி வேகத்தில் சென்றது. ஒளியின் புள்ளி முழு நிலவுக்குச் சமமான ஒளிர்வைக் கொண்டிருந்தது.
எனவே, ஒரு சூரிய பாய்மரப் படகின் நன்மை கப்பலில் எரிபொருளின் பற்றாக்குறை, தீமைகள் பாய்மர கட்டமைப்பின் பாதிப்பு: அடிப்படையில், இது ஒரு சட்டத்தின் மீது நீட்டப்பட்ட மெல்லிய படலம். வழியில் காஸ்மிக் துகள்களிலிருந்து பாய்மரம் ஓட்டைகளைப் பெறாது என்பதற்கு எங்கே உத்தரவாதம்?
பாய்மரப் பதிப்பு தானியங்கி ஆய்வுகள், நிலையங்கள் மற்றும் சரக்குக் கப்பல்களை ஏவுவதற்கு ஏற்றதாக இருக்கலாம், ஆனால் மனிதர்கள் திரும்பும் விமானங்களுக்கு ஏற்றது அல்ல. மற்ற ஸ்டார்ஷிப் திட்டங்கள் உள்ளன, ஆனால் அவை ஒரு வழி அல்லது வேறு, மேலே உள்ளவற்றை நினைவூட்டுகின்றன (அதே பெரிய அளவிலான சிக்கல்களுடன்).
இன்டர்ஸ்டெல்லர் ஸ்பேஸில் ஆச்சரியங்கள்
பிரபஞ்சத்தில் பயணிப்பவர்களுக்கு பல ஆச்சரியங்கள் காத்திருக்கின்றன என்று தெரிகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, சூரிய மண்டலத்தைத் தாண்டி, அமெரிக்கக் கருவியான பயனியர் 10 அறியப்படாத தோற்றத்தின் சக்தியை அனுபவிக்கத் தொடங்கியது, இதனால் பலவீனமான பிரேக்கிங் ஏற்பட்டது. மந்தநிலை அல்லது நேரத்தின் இன்னும் அறியப்படாத விளைவுகள் உட்பட பல அனுமானங்கள் செய்யப்பட்டுள்ளன. இந்த நிகழ்வுக்கு இன்னும் தெளிவான விளக்கம் இல்லை: பலவிதமான கருதுகோள்கள் பரிசீலிக்கப்படுகின்றன: எளிய தொழில்நுட்பம் (உதாரணமாக, ஒரு கருவியில் வாயு கசிவு இருந்து எதிர்வினை சக்தி) புதிய இயற்பியல் சட்டங்களை அறிமுகப்படுத்தியது.
மற்றொரு சாதனம், Voyadger 1, சூரிய மண்டலத்தின் எல்லையில் வலுவான காந்தப்புலம் கொண்ட ஒரு பகுதியைக் கண்டறிந்தது. அதில், விண்மீன் இடைவெளியில் இருந்து சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் அழுத்தம் சூரியனால் உருவாக்கப்பட்ட புலம் அடர்த்தியாக மாறுகிறது. சாதனமும் பதிவுசெய்தது:
- விண்மீன் இடைவெளியில் இருந்து சூரிய குடும்பத்திற்குள் ஊடுருவிச் செல்லும் உயர் ஆற்றல் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை (சுமார் 100 மடங்கு) அதிகரிப்பு;
- விண்மீன் காஸ்மிக் கதிர்களின் மட்டத்தில் கூர்மையான அதிகரிப்பு - விண்மீன் தோற்றத்தின் உயர் ஆற்றல் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள்.
நட்சத்திரங்களுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளி காலியாக இல்லை. எல்லா இடங்களிலும் வாயு, தூசி மற்றும் துகள்களின் எச்சங்கள் உள்ளன. ஒளியின் வேகத்திற்கு அருகில் பயணிக்க முயலும்போது, கப்பலில் மோதும் ஒவ்வொரு அணுவும் உயர் ஆற்றல் கொண்ட காஸ்மிக் கதிர் துகள் போல இருக்கும். அத்தகைய குண்டுவீச்சின் போது கடின கதிர்வீச்சின் அளவு அருகிலுள்ள நட்சத்திரங்களுக்கு பறக்கும் போது கூட ஏற்றுக்கொள்ள முடியாத அளவுக்கு அதிகரிக்கும்.
மேலும் அத்தகைய வேகத்தில் துகள்களின் இயந்திர தாக்கம் வெடிக்கும் தோட்டாக்கள் போல இருக்கும். சில கணக்கீடுகளின்படி, ஸ்டார்ஷிப்பின் பாதுகாப்புத் திரையின் ஒவ்வொரு சென்டிமீட்டரும் நிமிடத்திற்கு 12 சுற்றுகள் என்ற விகிதத்தில் தொடர்ந்து சுடப்படும். பல வருட விமானத்தில் எந்தத் திரையும் இத்தகைய வெளிப்பாட்டைத் தாங்காது என்பது தெளிவாகிறது. அல்லது அது ஏற்றுக்கொள்ள முடியாத தடிமன் (பத்து மற்றும் நூற்றுக்கணக்கான மீட்டர்கள்) மற்றும் நிறை (நூறாயிரக்கணக்கான டன்கள்) கொண்டிருக்க வேண்டும்.
உண்மையில், விண்கலம் முக்கியமாக இந்தத் திரை மற்றும் எரிபொருளைக் கொண்டிருக்கும், இதற்கு பல மில்லியன் டன்கள் தேவைப்படும். இந்த சூழ்நிலைகள் காரணமாக, அத்தகைய வேகத்தில் பறப்பது சாத்தியமற்றது, குறிப்பாக வழியில் நீங்கள் தூசி மட்டுமல்ல, பெரிய ஒன்றையும் ஓடலாம் அல்லது அறியப்படாத ஈர்ப்பு புலத்தில் சிக்கிக்கொள்ளலாம். பின்னர் மரணம் மீண்டும் தவிர்க்க முடியாதது. இதனால், விண்கலத்தை சப்லைட் வேகத்திற்கு விரைவுபடுத்த முடிந்தாலும், அது அதன் இறுதி இலக்கை அடையாது - அதன் வழியில் பல தடைகள் இருக்கும். எனவே, விண்மீன்களுக்கு இடையேயான விமானங்களை கணிசமாக குறைந்த வேகத்தில் மட்டுமே மேற்கொள்ள முடியும். ஆனால் நேரக் காரணி இந்த விமானங்களை அர்த்தமற்றதாக்குகிறது.
ஒளியின் வேகத்திற்கு நெருக்கமான வேகத்தில் விண்மீன் தூரத்திற்கு பொருள் உடல்களை கொண்டு செல்வதில் சிக்கலை தீர்க்க முடியாது என்று மாறிவிடும். ஒரு இயந்திர அமைப்பைப் பயன்படுத்தி இடத்தையும் நேரத்தையும் உடைப்பதில் எந்த அர்த்தமும் இல்லை.
மோல் துளை
அறிவியல் புனைகதை எழுத்தாளர்கள், தவிர்க்க முடியாத நேரத்தை கடக்க முயற்சித்து, விண்வெளியில் (மற்றும் நேரம்) "துளைகளை கசக்க" மற்றும் அதை "மடித்தல்" எப்படி கண்டுபிடித்தனர். இடைநிலைப் பகுதிகளைத் தவிர்த்து, விண்வெளியில் ஒரு புள்ளியில் இருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு பல்வேறு ஹைப்பர்ஸ்பேஸ் தாவல்களைக் கொண்டு வந்தனர். இப்போது விஞ்ஞானிகளும் அறிவியல் புனைகதை எழுத்தாளர்களுடன் சேர்ந்துள்ளனர்.
இயற்பியலாளர்கள் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் கோட்பாட்டிற்கு மாறாக, சூப்பர்லூமினல் வேகத்தில் நகரக்கூடிய பிரபஞ்சத்தில் உள்ள பொருளின் தீவிர நிலைகள் மற்றும் கவர்ச்சியான ஓட்டைகளைத் தேடத் தொடங்கினர்.
வார்ம்ஹோல் என்ற எண்ணம் இப்படித்தான் வந்தது. உயரமான மலையால் பிரிக்கப்பட்ட இரண்டு நகரங்களை இணைக்கும் வெட்டப்பட்ட சுரங்கப்பாதை போல, இந்த துளை பிரபஞ்சத்தின் இரண்டு பகுதிகளை ஒன்றிணைக்கிறது. துரதிர்ஷ்டவசமாக, வார்ம்ஹோல்கள் ஒரு முழுமையான வெற்றிடத்தில் மட்டுமே சாத்தியமாகும். நமது பிரபஞ்சத்தில், இந்த துளைகள் மிகவும் நிலையற்றவை: விண்கலம் அங்கு செல்வதற்கு முன்பு அவை வெறுமனே சரிந்துவிடும்.
இருப்பினும், நிலையான வார்ம்ஹோல்களை உருவாக்க, நீங்கள் டச்சுக்காரர் ஹென்ட்ரிக் காசிமிர் கண்டுபிடித்த விளைவைப் பயன்படுத்தலாம். இது ஒரு வெற்றிடத்தில் குவாண்டம் அலைவுகளின் செல்வாக்கின் கீழ் சார்ஜ் செய்யப்படாத உடல்களை நடத்தும் பரஸ்பர ஈர்ப்பில் உள்ளது. வெற்றிடம் முற்றிலும் காலியாக இல்லை என்று மாறிவிடும், ஈர்ப்பு புலத்தில் ஏற்ற இறக்கங்கள் உள்ளன, இதில் துகள்கள் மற்றும் நுண்ணிய வார்ம்ஹோல்கள் தன்னிச்சையாக தோன்றி மறைந்துவிடும்.
எஞ்சியிருப்பது துளைகளில் ஒன்றைக் கண்டுபிடித்து அதை நீட்டி, இரண்டு சூப்பர் கண்டக்டிங் பந்துகளுக்கு இடையில் வைப்பதுதான். வார்ம்ஹோலின் ஒரு வாய் பூமியில் இருக்கும், மற்றொன்று விண்கலத்தால் ஒளியின் வேகத்தில் நட்சத்திரத்திற்கு - இறுதிப் பொருளுக்கு நகர்த்தப்படும். அதாவது, விண்கலம், ஒரு சுரங்கப்பாதையை உடைக்கும். விண்கலம் அதன் இலக்கை அடைந்தவுடன், உண்மையான மின்னல் வேகமான விண்மீன் பயணத்திற்காக வார்ம்ஹோல் திறக்கும், அதன் கால அளவு நிமிடங்களில் அளவிடப்படும்.
சீர்குலைவு குமிழி
வார்ம்ஹோல் கோட்பாட்டிற்கு நிகரானது ஒரு வார்ப் குமிழி. 1994 ஆம் ஆண்டில், மெக்சிகன் இயற்பியலாளர் மிகுவல் அல்குபியர் ஐன்ஸ்டீனின் சமன்பாடுகளின்படி கணக்கீடுகளைச் செய்தார் மற்றும் இடஞ்சார்ந்த தொடர்ச்சியின் அலை சிதைவின் தத்துவார்த்த சாத்தியத்தைக் கண்டறிந்தார். இந்த வழக்கில், விண்வெளி விண்கலத்தின் முன் சுருக்கப்பட்டு அதன் பின்னால் ஒரே நேரத்தில் விரிவடையும். விண்கலம், வரம்பற்ற வேகத்தில் நகரும் திறன் கொண்ட, வளைவு குமிழியில் வைக்கப்பட்டது. கருத்தின் மேதை என்னவென்றால், விண்கலம் வளைவின் குமிழியில் தங்கியுள்ளது, மேலும் சார்பியல் விதிகள் மீறப்படவில்லை. அதே நேரத்தில், வளைவு குமிழியே நகர்கிறது, உள்நாட்டில் விண்வெளி நேரத்தை சிதைக்கிறது.
ஒளியை விட வேகமாகப் பயணிக்க இயலாமை இருந்தபோதிலும், விண்வெளியை நகர்த்துவதைத் தடுக்கவோ அல்லது ஒளியை விட வேகமாகப் பரவுவதையோ தடுக்க எதுவும் இல்லை, இதுவே பிரபஞ்சம் உருவான பிக் பேங்கிற்குப் பிறகு உடனடியாக நடந்ததாக நம்பப்படுகிறது.
இந்த யோசனைகள் அனைத்தும் நவீன அறிவியலின் கட்டமைப்பிற்குள் இன்னும் பொருந்தவில்லை, இருப்பினும், 2012 இல், நாசா பிரதிநிதிகள் டாக்டர் அல்குபியரின் கோட்பாட்டின் சோதனை சோதனை தயாரிப்பை அறிவித்தனர். யாருக்குத் தெரியும், ஒருவேளை ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் கோட்பாடு ஒரு நாள் புதிய உலகளாவிய கோட்பாட்டின் ஒரு பகுதியாக மாறும். எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, கற்றல் செயல்முறை முடிவற்றது. ஒரு நாள் நாம் நட்சத்திரங்களுக்கு முட்களை உடைக்க முடியும் என்பதே இதன் பொருள்.
இரினா க்ரோமோவா
