mavi gezegenin oğulları ve kızları
Barışın yıldızlarını rahatsız ederek yukarı doğru uçun.
Yıldızlararası uzaya giden yol kuruldu
Uydular, roketler, bilimsel istasyonlar için.
Rus bir adam roketle uçuyordu, Bütün dünyayı yukarıdan gördüm.
Gagarin uzaya çıkan ilk kişiydi.
Nasıl olacaksın?
1973'te İngiliz Gezegenler Arası Derneği'nin bir çalışma grubu, insansız modda 6 ışıkyılı seyahat edebilen ve Barnard'ın Yıldızı çevresinde kısa bir keşif gerçekleştirebilen yıldızlararası bir uzay aracının görünümünü tasarlamaya başladı.
İngiliz projesi ile bilim kurgu eserleri arasındaki temel fark, orijinal tasarım koşullarıydı: çalışmalarında, İngiliz bilim adamları, yalnızca yakın geleceğin gerçek yaşam teknolojilerine veya yakın geleceğin teknolojilerine güvendiler, yakın görünümü şüphesiz. Fantastik "anti-yerçekimi", bilinmeyen "ışınlanma" ve "süperluminal motorlar" egzotik ve herkesin bildiği imkansız fikirler olarak reddedildi.
Projenin şartlarına göre, geliştiriciler o zamanlar popüler olan "foton motorunu" bile terk etmek zorunda kaldılar. Bir madde yok etme reaksiyonunun varlığının teorik olasılığına rağmen, düzenli olarak halüsinojenik kannabinoidlerle deneyler yapan en cesur fizikçiler bile, "antimaddenin" depolanmasının nasıl uygulamaya konulacağını ve salınan enerjinin nasıl toplanacağını açıklayamıyor.
Proje, çok yüksekten uçan Icarus'un aksine, denizin üzerinde uçmayı başaran Yunan efsanesinin isimsiz kahramanının onuruna sembolik "Daedalus" adını aldı.
Daedalus otomatik yıldızlararası uzay aracı iki aşamalı bir tasarıma sahipti.
Daedalus projesinin anlamı:
İnsanoğlunun Güneş'e en yakın yıldız sistemlerini incelemek için insansız bir uzay aracı yaratma olasılığının kanıtı.
Projenin teknik yönü:
Barnard'ın yıldız sisteminin uçuş yörüngesinden araştırma (5, 91 ışıkyılı uzaklıkta, Güneş'e en yakın olanlardan biri ve aynı zamanda yıldızların "en hızlısı" olan M5V spektral tipi kırmızı bir cüce. dünyanın gökyüzü Yıldızın hızının karasal gözlemcinin görüş yönüne dik bileşeni 90 km / s'dir, bu da nispeten "yakın" bir mesafe ile birleştiğinde "Uçan Barnard" ı gerçek bir "kuyruklu yıldıza" dönüştürür. Hedefin seçimi, Barnard'ın yıldızında bir gezegen sisteminin varlığı teorisi tarafından belirlendi (teori daha sonra reddedildi). Zamanımızda, "referans hedef" Güneş'e en yakın yıldız olan Proxima Centauri'dir (mesafe 4, 22 ışıkyılı).
Barnard'ın Yıldızını Dünya Göklerinde Hareket Ettirmek
Proje koşulları:
İnsansız uzay gemisi. Sadece yakın geleceğin gerçekçi teknolojileri. Yıldıza maksimum uçuş süresi 49 yıldır! Project Daedalus'un şartlarına göre, yıldızlararası gemiyi yaratanlar, yaşamları boyunca görevin sonuçlarını öğrenebilmeliydi. Başka bir deyişle, 49 yılda Barnard'ın Yıldızına ulaşmak için, uzay gemisinin ışık hızının 0.1 katı kadar bir seyir hızına ihtiyacı olacaktır.
İlk veri:
İngiliz bilim adamları, İnsan uygarlığının tüm modern başarılarının oldukça etkileyici bir "setine" sahipti: nükleer teknoloji, kontrolsüz termonükleer reaksiyon, lazerler, plazma fiziği, insanlı uzay fırlatmaları Dünya'ya yakın yörüngeye,uzayda büyük boyutlu nesnelerin montaj işlerini birleştirme ve gerçekleştirme teknolojileri, uzun menzilli uzay iletişim sistemleri, mikro elektronik, otomasyon ve hassas mühendislik. Bu yıldızlara "elinize dokunmak" için yeterli mi?
Buradan çok uzakta değil - bir taksi durağı
İnsan Zihni'nin başarılarıyla tatlı rüyalar ve gururla dolup taşan okuyucu, yıldızlararası bir gemide bilet almak için şimdiden koşuyor. Ne yazık ki, sevinci erken. Evren, insanların en yakın yıldızlara ulaşmaya yönelik acıklı girişimlerine korkunç tepkisini hazırladı.
Güneş gibi bir yıldızın boyutunu bir tenis topu boyutuna indirgerseniz, tüm güneş sistemi Kızıl Meydan'a sığar. Bu durumda Dünya'nın boyutları genellikle bir kum tanesi boyutuna indirgenecektir.
Aynı zamanda, en yakın "tenis topu" (Proxima Centauri) Berlin'deki Alexanderplatz'ın ortasında ve biraz daha uzaktaki Barnard'ın yıldızı - Londra'daki Piccadilly Circus'ta olacak!
Voyager 1 pozisyonu 8 Şubat 2012. Güneş'ten uzaklık 17 ışık saati.
Canavar mesafeler, yıldızlararası seyahat fikrine şüphe uyandırdı. 1977'de başlatılan insansız istasyon Voyager 1'in güneş sistemini geçmesi 35 yıl sürdü (sonda 25 Ağustos 2012'de ötesine geçti - o gün "güneş rüzgarının" son yankıları istasyonun kıç tarafının arkasında eridi. yoğunluk galaktik radyasyon). "Kızıl Meydan" uçmak 35 yıl sürdü. Voyager'ın “Moskova'dan Londra'ya” uçması ne kadar sürer?
Etrafımızda katrilyon kilometrelik kara bir uçurum var - en az yarım yüzyıl içinde en yakın yıldıza uçma şansımız var mı?
Sana bir gemi göndereceğim…
Hiç kimse Daedalus'un korkunç boyutlara sahip olacağından şüphe etmedi - sadece "yük" yüzlerce tona ulaşabilirdi. Nispeten hafif astrofizik aletler, dedektörler ve televizyon kameralarına ek olarak, geminin sistemlerini kontrol etmek için oldukça büyük bir bölmeye, bir bilgi işlem merkezine ve en önemlisi, gemide Dünya ile bir iletişim sistemine ihtiyaç vardır.
Modern radyo teleskopları muazzam bir hassasiyete sahiptir: 124 astronomik birim (Dünya'dan Güneş'e 124 kat daha uzak) uzaklıkta bulunan Voyager 1'in vericisi, yalnızca 23 watt'lık bir güce sahiptir - buzdolabınızdaki bir ampulden daha az. Şaşırtıcı bir şekilde, bu, cihazla 18,5 milyar kilometre mesafedeki kesintisiz iletişim sağlamak için yeterliydi! (bir ön koşul - Voyager'ın uzaydaki konumu 200 metrelik bir doğrulukla bilinir)
Barnard'ın Yıldızı, Güneş'ten 5,96 ışıkyılı uzaklıkta - Voyager'dan 3.000 kat daha uzakta. Açıkçası, bu durumda, 23 watt'lık bir önleyiciden vazgeçilemez - yıldız gemisinin uzaydaki konumunu belirlemedeki inanılmaz mesafe ve önemli hata, yüzlerce kilovatlık bir radyasyon gücü gerektirecektir. Antenin boyutları için takip eden tüm gereksinimlerle.
İngiliz bilim adamları çok kesin bir rakam belirlediler: Daedalus uzay aracının yükü (kontrol bölmesinin kütlesi, bilimsel aletler ve iletişim sistemi) yaklaşık 450 ton olacak. Karşılaştırma için, Uluslararası Uzay İstasyonunun bugüne kadarki kütlesi 417 tonu aştı.
Yıldız gemisinin gerekli yükü gerçekçi sınırlar içinde. Ayrıca, son 40 yılda mikroelektronik ve uzay teknolojisindeki ilerleme göz önüne alındığında, bu rakam biraz düşebilir.
Motor ve yakıt. Yıldızlararası seyahatin aşırı enerji tüketimi, bu tür keşifler için önemli bir engel haline geliyor.
İngiliz bilim adamları basit bir mantığa bağlı kaldılar: Bilinen enerji elde etme yöntemlerinden hangisi en üretkendir? Cevap açık - termonükleer füzyon. Bugün istikrarlı bir "termonükleer reaktör" yaratabilecek miyiz? Ne yazık ki, hayır, tüm "kontrollü termonükleer çekirdek" yaratma girişimleri başarısızlıkla sonuçlanır. Çıktı? Patlayıcı bir reaksiyon kullanmamız gerekecek. Uzay gemisi "Daedalus", darbeli bir termonükleer roket motoruyla "patlamaya" dönüşür.
Teoride çalışma prensibi basittir: donmuş bir döteryum ve helyum-3 karışımından “hedefler” çalışma odasına beslenir. Hedef, bir lazer darbesi ile ısıtılır - küçük bir termonükleer patlama izler - ve işte, gemiyi hızlandırmak için enerjinin serbest bırakılması!
Hesaplama, Daedalus'un etkin bir şekilde hızlanması için saniyede 250 patlama üretmenin gerekli olacağını gösterdi - bu nedenle hedefler, 10 km / s hızında darbeli bir termonükleer motorun yanma odasına beslenmelidir!
Bu tamamen bir fantezidir - gerçekte, darbeli bir termonükleer motorun tek bir uygulanabilir örneği yoktur. Ayrıca, motorun benzersiz özellikleri ve güvenilirliği için yüksek gereksinimler (bir yıldız gemisinin motoru 4 yıl boyunca sürekli çalışmalıdır) yıldız gemisi hakkındaki konuşmayı anlamsız bir hikayeye dönüştürür.
Öte yandan, darbeli bir termonükleer motorun tasarımında pratikte test edilmemiş tek bir unsur yoktur - süper iletken solenoidler, yüksek güçlü lazerler, elektron tabancaları … tüm bunlar uzun zamandır endüstri tarafından ustalaşmıştır ve genellikle seri üretime getirilir. Plazma fiziği alanında iyi gelişmiş bir teoriye ve zengin pratik gelişmelere sahibiz - bu sadece bu sistemlere dayanan darbeli bir motor yaratma meselesi.
Uzay aracı yapısının (motor, tanklar, destek kafesleri) tahmini kütlesi, yakıt hariç 6170 tondur. Temel olarak, rakam gerçekçi geliyor. Onda derece ve sayısız sıfır yok. Bu kadar çok sayıda metal yapıyı düşük dünya yörüngesine teslim etmek için, güçlü Satürn-5 roketinin "sadece" 44 fırlatılması gerekir (yük, 3000 ton fırlatma ağırlığı ile 140 ton).
Süper ağır fırlatma aracı H-1, fırlatma ağırlığı 2735 … 2950 ton
Şimdiye kadar, bu rakamlar, modern teknolojilerin biraz geliştirilmesini gerektirse de, teorik olarak modern endüstrinin yeteneklerine uyuyordu. Ana soruyu sormanın zamanı geldi: Yıldız gemisini ışık hızının 0, 1'ine hızlandırmak için gerekli yakıt kütlesi nedir? Cevap kulağa korkutucu ve aynı zamanda cesaret verici geliyor - 50.000 ton nükleer yakıt. Bu rakamın görünen imkansızlığına rağmen, Amerikan nükleer uçak gemisinin yer değiştirmesinin "sadece" yarısıdır. Başka bir şey de, modern kozmonotiğin bu kadar hacimli yapılarla çalışmaya henüz hazır olmadığıdır.
Ancak asıl sorun farklıydı: Darbeli bir termonükleer motor için yakıtın ana bileşeni, nadir ve pahalı izotop Helyum-3'tür. Helyum-3'ün mevcut üretim hacmi yılda 500 kg'ı geçmez. Aynı zamanda, bu özel maddenin 30.000 ton Daedalus tanklarına dökülmesi gerekecek.
Yorumlar gereksiz - Dünya'da böyle bir miktarda helyum-3 yok. "İngiliz bilim adamları" (bu sefer ifadeyi tırnak içinde haklı olarak alabilirsiniz), Jüpiter'in yörüngesinde "Daedalus" inşa etmeyi ve orada yakıt ikmali yapmayı, dev gezegenin üst bulut katmanından yakıt çıkarmayı önerdi.
Saf fütürizm saçmalıkla çarpılır.
Genel olarak hayal kırıklığı yaratan tabloya rağmen, Daedalus projesi mevcut bilimsel bilginin en yakın yıldızlara bir keşif gezisi göndermek için yeterli olduğunu gösterdi. Sorun işin ölçeğinde yatıyor - ideal laboratuvar koşullarında "Tokamaklar", süper iletken elektromıknatıslar, kriyostatlar ve Dewar gemilerinin çalışan örneklerine sahibiz, ancak yüzlerce ton ağırlığındaki hipertrofik kopyalarının nasıl çalışacağı hakkında kesinlikle hiçbir fikrimiz yok. Bu fantastik yapıların uzun yıllar boyunca sürekli çalışması nasıl sağlanır - tüm bunlar, insanlar tarafından herhangi bir onarım ve bakım imkanı olmaksızın, uzayın zorlu koşullarında.
"Daedalus" yıldız gemisinin görünümü üzerinde çalışırken, bilim adamları birçok küçük ama daha az önemli sorunla karşı karşıya kaldılar. Darbeli termonükleer motorun güvenilirliği hakkında daha önce bahsedilen şüphelere ek olarak, yıldızlararası uzay aracının yaratıcıları dev gemiyi dengeleme, uzayda doğru ivmesi ve yönelimi sorunuyla karşı karşıya kaldı. Olumlu anlar da vardı - Daedalus projesinde çalışmaya başlanmasından bu yana geçen 40 yıl boyunca, gemideki dijital bilgi işlem kompleksi ile ilgili sorun başarıyla çözüldü. Mikroelektronik, nanoteknoloji, benzersiz özelliklere sahip maddelerin ortaya çıkmasındaki muazzam ilerleme - tüm bunlar bir yıldız gemisi yaratma koşullarını önemli ölçüde basitleştirdi. Ayrıca, derin uzay iletişimi sorunu başarıyla çözüldü.
Ancak şimdiye kadar klasik soruna bir çözüm bulunamadı - yıldızlararası bir keşif gezisinin güvenliği. Işık hızının 0,1'i hızında, herhangi bir toz zerresi gemi için tehlikeli bir engel haline gelir ve flash sürücü boyutundaki küçük bir göktaşı tüm yolculuğun sonu olabilir. Başka bir deyişle, geminin hedefine ulaşmadan önce yanma şansı vardır. Teori iki çözüm önermektedir: ilk "savunma hattı" - geminin rotasından yüz kilometre önce bir manyetik alan tarafından tutulan koruyucu bir mikro parçacık bulutu. İkinci "savunma hattı", çürümüş meteor parçalarını yansıtan metal, seramik veya kompozit bir kalkandır. Kalkanın tasarımı hakkında her şey az çok açıksa, o zaman fizikteki Nobel Ödülü sahipleri bile gemiden önemli bir mesafede "koruyucu bir mikro parçacık bulutu" nun pratikte nasıl uygulanacağını bilmiyorlar. Bir manyetik alan yardımıyla olduğu açıktır, ancak işte tam olarak nasıl …
… Gemi buzlu bir boşlukta ilerliyor. Güneş sisteminden ayrıldığından bu yana 50 yıl geçti ve "Daedalus" un arkasında altı ışıkyılı boyunca uzun bir yolculuk uzanıyor. Tehlikeli Kuiper kuşağı ve gizemli Oort bulutu güvenli bir şekilde geçildi, kırılgan araçlar galaktik ışınların akışlarına ve açık uzayın acımasız soğuğuna dayandı … Barnard'ın yıldız sistemi ile yakında planlanan buluşma … ama bu şans ne? sonsuz yıldız okyanusunun ortasında buluşma, uzak Dünya'nın elçisine mi söz veriyor? Büyük göktaşlarıyla çarpışmanın yeni tehlikeleri? "Koşan Barnard"ın yakınında manyetik alanlar ve ölümcül radyasyon kuşakları mı var? Beklenmedik çıkıntı patlamaları? Zaman gösterecek … "Daedalus" iki gün içinde yıldızın yanından hızla geçecek ve Kozmos'un enginliğinde sonsuza dek kaybolacak.
Daedalus 102 katlı Empire State Binası'na karşı
Empire State Binası, New York silüetinde önemli bir dönüm noktası. Kulesiz yükseklik 381 m, kuleli yükseklik 441 metre
Daedalus, Satürn V süper ağır fırlatma aracına karşı
Fırlatma rampasında Satürn V
