A kék bolygó fiai és lányai
Szárnyaljon felfelé, megzavarva a béke csillagait.
Megállapították az utat a csillagközi térhez
Műholdakhoz, rakétákhoz, tudományos állomásokhoz.
Egy orosz fickó repült egy rakétában, Fentről láttam az egész földet.
Gagarin volt az első az űrben.
Hogy leszel?
1973-ban a Brit Interplanetáris Társaság munkacsoportja elkezdte tervezni egy csillagközi űrhajó megjelenését, amely képes 6 fényévre utazni pilóta nélküli üzemmódban, és rövid feltárást végzett Barnard csillaga környékéről.
A brit projekt és a tudományos-fantasztikus művek közötti alapvető különbség az eredeti tervezési feltételekben rejlett: munkájukban brit tudósok kizárólag a valós élet technológiáira vagy a közeljövő technológiáira támaszkodtak, amelyek küszöbönálló megjelenése kétségtelen. A fantasztikus "gravitációellenes", ismeretlen "teleportációs" és "szuperluminális motorokat" egzotikus és közismerten lehetetlen ötletekként utasították el.
A projekt feltételei szerint a fejlesztőknek el kellett hagyniuk az akkor még népszerű "fotonmotort" is. Annak ellenére, hogy elméletileg létezik egy anyag megsemmisítési reakció, még a legmerészebb fizikusok sem, akik rendszeresen kísérleteznek a hallucinogén kannabinoidokkal, nem tudják megmagyarázni, hogyan kell a gyakorlatban megvalósítani az "antianyag" tárolását és hogyan kell összegyűjteni a felszabadult energiát.
A projekt a "Daedalus" szimbolikus nevet kapta - a görög mítosz névadó hősének tiszteletére, akinek sikerült átrepülnie a tengeren, szemben a túl magasra repült Icarusszal.
A Daedalus automatikus csillagközi űrhajó kétlépcsős kialakítású volt.
A Daedalus projekt jelentése:
Bizonyíték annak lehetőségére, hogy az emberiség pilóta nélküli űrhajót hozhat létre a Naphoz legközelebb álló csillagrendszerek tanulmányozására.
A projekt technikai oldala:
Vizsgálat a Barnard -féle csillagrendszer röpkepályájából (M5V spektrális típusú vörös törpe 5, 91 fényév távolságban, az egyik legközelebb a Naphoz, és egyben a "leggyorsabb" a csillagokban a föld égboltját. A csillag sebességének a földi megfigyelő látásirányára merőleges összetevője 90 km / s, ami viszonylag "közeli" távolsággal párosulva a "Repülő Barnardot" valódi "üstökössé" alakítja). A célpont kiválasztását a bolygórendszer létezésének elmélete diktálta Barnard csillagánál (az elméletet később cáfolták). Korunkban a "referenciacélpont" a Naphoz legközelebb álló csillag, a Proxima Centauri (4, 22 fényév távolság).
Mozgó Barnard csillaga a földi égbolton
A projekt feltételei:
Pilóta nélküli űrhajó. Csak a közeljövő reális technológiái. A maximális repülési idő a csillaghoz 49 év! A Daedalus projekt feltételei szerint azoknak, akik létrehozták a csillagközi hajót, életük során meg kellett volna tudniuk a küldetés eredményeit. Más szóval, ahhoz, hogy 49 év múlva elérje Barnard csillagát, az űrhajónak a fénysebesség 0,1 -szeresére kell utaznia.
Kezdeti adatok:
A brit tudósok meglehetősen lenyűgöző „készlettel” rendelkeztek az emberi civilizáció minden modern vívmányával kapcsolatban: nukleáris technológia, ellenőrizetlen termonukleáris reakció, lézerek, plazmafizika, emberes űrrepülések földközeli pályára,technológiák nagyméretű tárgyak összekapcsolására és összeszerelésére a világűrben, nagy hatótávolságú űrkommunikációs rendszerek, mikroelektronika, automatizálás és precíziós mérnöki tevékenység. Ez elég ahhoz, hogy "megérintse a kezét" a csillagokhoz?
Nem messze innen - egy taxi megálló
Az édes álmokat és az emberi elme büszkeségét árasztó olvasó már fut egy jegyet venni egy csillagközi hajón. Jaj, korai az öröme. Az univerzum félelmetes válaszát készítette el az emberek szánalmas kísérleteire, hogy elérjék a legközelebbi csillagokat.
Ha egy csillag, mint a Nap méretét egy teniszlabda méretére csökkenti, akkor a teljes Naprendszer elfér a Vörös téren. A Föld mérete ebben az esetben általában homokszemcsére csökken.
Ugyanakkor a legközelebbi "teniszlabda" (Proxima Centauri) a berlini Alexanderplatz közepén fekszik, és egy kicsit távolabb Barnard csillaga - a londoni Piccadilly Circuson!
Voyager 1 pozíció 2012. február 8 -án. Távolság 17 fényóra a Naptól.
A szörnyű távolságok megkérdőjelezik a csillagközi utazás gondolatát. Az 1977 -ben indított pilóta nélküli Voyager 1 állomás 35 évet vett igénybe, hogy átkeljen a Naprendszeren (a szonda 2012. augusztus 25 -én lépett túl rajta - ezen a napon a "napszél" utolsó visszhangjai elolvadtak az állomás farosa mögött, míg a intenzitású galaktikus sugárzás). A "Vörös tér" repüléséhez 35 év kellett. Mennyi ideig tart, amíg a Voyager „Moszkvából Londonba” repül?
Körülöttünk négymillió kilométernyi fekete szakadék van - van esélyünk legalább fél földi évszázad múlva a legközelebbi csillaghoz repülni?
Hajót küldök érted …
Senki sem kételkedett abban, hogy a Daedalus szörnyű méretekkel rendelkezik - csak a "hasznos teher" érheti el a több száz tonnát. A viszonylag könnyű asztrofizikai műszerek, érzékelők és televíziós kamerák mellett a hajó fedélzetén szükség van egy meglehetősen nagy rekeszre a hajó rendszereinek vezérlésére, egy számítástechnikai központra, és ami a legfontosabb, a Földdel való kommunikációs rendszerre.
A modern rádióteleszkópok óriási érzékenységgel rendelkeznek: a 124 csillagászati egység (124 -szer távolabb a Földtől a Napig) található Voyager 1 adójának teljesítménye mindössze 23 watt - kevesebb, mint a hűtőszekrényben lévő izzó. Meglepő módon ez elegendőnek bizonyult a folyamatos kommunikáció biztosításához a készülékkel 18,5 milliárd kilométer távolságban! (előfeltétel - a Voyager helyzete az űrben 200 méter pontossággal ismert)
A Barnard csillaga 5,96 fényévre van a Naptól - 3000 -szer távolabb, mint a Voyager. Nyilvánvaló, hogy ebben az esetben nem lehet mellőzni egy 23 wattos elfogót - a hihetetlen távolság és a jelentős hiba az űrhajó helyzetének meghatározásakor az űrben több száz kilowatt sugárzási teljesítményt igényel. Az antennaméretekre vonatkozó összes követelménynek megfelelően.
Brit tudósok nagyon határozott számot neveztek meg: a Daedalus űreszköz hasznos terhelése (a vezérlőrekesz, a tudományos műszerek és a kommunikációs rendszer tömege) körülbelül 450 tonna lesz. Összehasonlításképpen: a Nemzetközi Űrállomás tömege eddig meghaladta a 417 tonnát.
A csillaghajó szükséges terhelhetősége reális határokon belül van. Ezenkívül, tekintettel a mikroelektronika és az űrtechnológia fejlődésére az elmúlt 40 évben, ez a szám kismértékben csökkenhet.
Motor és üzemanyag. A csillagközi utazás extrém energiafogyasztása az ilyen expedíciók egyik legfontosabb akadályává válik.
Brit tudósok ragaszkodtak egy egyszerű logikához: Az ismert energiaszerzési módszerek közül melyik a legtermékenyebb? A válasz nyilvánvaló - termonukleáris fúzió. Képesek vagyunk -e stabil "termonukleáris reaktor" létrehozására ma? Sajnos nem, minden kísérlet egy "szabályozott termonukleáris mag" létrehozására kudarccal végződik. Kimenet? Robbanásveszélyes reakciót kell alkalmaznunk. A "Daedalus" űrhajó "robbanássá" változik egy impulzusos termonukleáris rakéta hajtóművel.
A működés elve elméletben egyszerű: a deutérium és a hélium-3 fagyasztott keverékéből származó „célpontokat” a munkakamrába táplálják. A célpontot lézerimpulzus fűti - apró termonukleáris robbanás következik -, és íme, az energia felszabadítása a hajó felgyorsítására!
A számítás azt mutatta, hogy a Daedalus hatékony gyorsításához 250 robbanás szükséges másodpercenként - ezáltal a célpontokat egy impulzusos termonukleáris motor égéstérébe kell betáplálni 10 km / s sebességgel!
Ez tiszta fantázia - a valóságban egyetlen működőképes minta sincs impulzusos termonukleáris motorból. Sőt, a motor egyedi jellemzői és a megbízhatósággal szemben támasztott magas követelmények (egy csillaghajó motorjának 4 évig folyamatosan működnie kell) értelmetlen történetté varázsolja a csillaghajóról folytatott beszélgetést.
Másrészt az impulzusos termonukleáris motor tervezésében egyetlen olyan elem sincs, amelyet a gyakorlatban nem teszteltek volna - szupravezető mágnesszelepek, nagy teljesítményű lézerek, elektronpisztolyok … mindezt régóta elsajátította az ipar, és gyakran tömegtermelésbe kerülnek. Van egy jól kidolgozott elméletünk és gazdag gyakorlati fejlesztéseink a plazmafizika területén - csak egy impulzusos motor létrehozása a kérdéses rendszerek alapján.
Az űrhajó szerkezetének (motor, tartályok, tartószerkezetek) becsült tömege az üzemanyag nélkül 6170 tonna. Alapvetően a szám reálisan hangzik. Nincs tizedfok és számtalan nulla. Ahhoz, hogy ekkora mennyiségű fémszerkezetet kis földi pályára juttasson, "csak" 44 kilövésre lenne szükség a hatalmas Saturn-5 rakétával (hasznos teher 140 tonna, 3000 tonnás indítótömeggel).
Szuper nehéz hordozórakéta H-1, indítótömeg 2735 … 2950 tonna
Eddig ezek a számok elméletileg illeszkedtek a modern ipar képességeihez, bár a modern technológiák némi fejlesztését igényelték. Itt az ideje feltenni a fő kérdést: mekkora az üzemanyag tömege ahhoz, hogy a csillaghajót 0, 1 fénysebességre gyorsítsa? A válasz ijesztően és egyben biztatóan hangzik - 50 000 tonna nukleáris üzemanyag. Annak ellenére, hogy ez az adat látszólag valószínűtlen, ez "csak" fele az amerikai nukleáris repülőgép -hordozó kiszorításának. A másik dolog az, hogy a modern kozmonautika még nem áll készen az ilyen terjedelmes szerkezetekkel való együttműködésre.
De a fő probléma más volt: az impulzusos termonukleáris motor üzemanyagának fő összetevője a ritka és drága Hélium-3 izotóp. A hélium-3 jelenlegi termelési mennyisége nem haladja meg az 500 kg-ot évente. Ugyanakkor 30 000 tonna anyagot kell önteni a Daedalus tartályokba.
A megjegyzések feleslegesek - nincs ilyen mennyiségű hélium -3 a Földön. A "brit tudósok" (ezúttal megérdemelten idézőjelbe szedheted a kifejezést) azt javasolták, hogy a "Daedalus" épüljön a Jupiter pályájára, és ott tankoljanak, és az óriásbolygó felső felhőrétegéből nyerjenek üzemanyagot.
A tiszta futurizmus megszorozva az abszurditással.
Az általános csalódást keltő kép ellenére a Daedalus projekt megmutatta, hogy a meglévő tudományos ismeretek elegendőek ahhoz, hogy expedíciót küldjenek a legközelebbi csillagokhoz. A probléma a munka mértékében rejlik - ideális laboratóriumi körülmények között működő mintáink vannak "Tokamak" -okról, szupravezető elektromágnesekről, kriosztátokról és Dewar -edényekről, de fogalmunk sincs, hogyan fognak működni a több tonna súlyú hipertrófiás másolataik. Hogyan lehet biztosítani e fantasztikus szerkezetek hosszú éveken át tartó folyamatos működését - mindezt a világűr zord körülményei között, anélkül, hogy az emberek javíthatnák vagy karbantarthatnák.
A "Daedalus" csillaghajó megjelenésén dolgozva a tudósok számos kisebb, de nem kevésbé fontos problémával szembesültek. Az impulzusos termonukleáris motor megbízhatóságával kapcsolatos, már említett kétségek mellett a csillagközi űrhajó alkotói szembesültek az óriáshajó kiegyensúlyozásának, helyes gyorsulásának és térbeli orientációjának problémájával. Voltak pozitív pillanatok is - a Daedalus -projekt megkezdése óta eltelt 40 év alatt a hajón lévő digitális számítástechnikai komplexum problémáját sikeresen megoldották. A mikroelektronika, a nanotechnológia kolosszális fejlődése, az egyedi tulajdonságokkal rendelkező anyagok megjelenése - mindez jelentősen leegyszerűsítette a csillaghajó létrehozásának feltételeit. Ezenkívül a mély űrkommunikáció problémáját sikeresen megoldották.
De a klasszikus problémára - a csillagközi expedíció biztonságára - eddig nem találtak megoldást. A fénysebesség 0, 1 -es sebességénél minden porszem veszélyes akadályt jelent a hajó számára, és egy pendrive méretű akkora meteorit lehet az egész expedíció vége. Más szóval, a hajónak minden esélye meg van égve, mielőtt eléri célját. Az elmélet két megoldást javasol: az első "védelmi vonalat" - a mikrorészecskék védőfelhőjét, amelyet mágneses mező tart száz kilométerrel a hajó iránya előtt. A második "védelmi vonal" egy fém, kerámia vagy kompozit pajzs, amely tükrözi a bomlott meteoritok töredékeit. Ha minden többé -kevésbé világos a pajzs kialakításával kapcsolatban, akkor még a fizikai Nobel -díjasok sem tudják, hogyan kell a gyakorlatban megvalósítani a "mikrorészecskék védőfelhőjét" a hajótól jelentős távolságban. Nyilvánvaló, hogy mágneses mező segítségével, de itt van, hogyan pontosan …
… A hajó jeges űrben vitorlázik. 50 éve, hogy elhagyta a Naprendszert, és hosszú út húzódik a "Daedalus" mögött hat fényévre. A veszélyes Kuiper -övet és a titokzatos Oort -felhőt biztonságosan keresztezték, a törékeny műszerek ellenálltak a galaktikus sugaraknak és a nyílt űr kegyetlen hidegének … A hamarosan tervezett találkozó a Barnard csillagrendszerével … de mit jelent ez az esély találkozás a végtelen csillagos óceán közepén megígéri a távoli Föld hírnökét? Új veszélyeket jelent a nagy meteoritokkal való ütközés? Mágneses mezők és halálos sugárzási övek a "futó Barnard" közelében? A protruberans váratlan kitörései? Az idő megmutatja … A "Daedalus" két nap múlva elrohan a csillag mellett, és örökre eltűnik a Kozmosz hatalmas területein.
Daedalus és a 102 emeletes Empire State Building
Az Empire State Building, New York látképének egyik legfontosabb mérföldköve. Magasság torony nélkül 381 m, magassága toronnyal 441 méter
Daedalus a Saturn V szupernehéz hordozórakétával szemben
Saturn V az indítópulton
