V roku 1973 Britská medziplanetárna spoločnosť - prvá a najstaršia organizácia, ktorá sa venuje výlučne prieskumu vesmíru, rozvoju a podpore astronautiky - spustila ambiciózny päťročný projekt na nájdenie a vytvorenie najsľubnejšieho bezpilotného dizajnu kozmických lodí pre medzihviezdne cesty. Prvým z navrhovaných riešení bol „Daedalus“. Tento plán vyzeral ešte ambicióznejšie a stanovil kľúčový cieľ nájdenia príležitostí na cestovanie s posádkou rôznym hviezdam s cieľom využiť technológie blízkej budúcnosti.
Termonukleárne zrýchlenie
Ako dosiahnuť požadovanú rýchlosť, nahromadiť dostatočné množstvo energie a zároveň nespáliť kozmickú loď a ľudí na palube k zemi? Úlohy zjavne nie sú ľahké. Projektový tím Daedalus prišiel s riešením využívania krátkodobého jadrového zrýchlenia, ktoré by také ťažkosti prekonalo. Navrhovaný systém fungoval takto: vo vnútri parabolických magnetických polí umiestnených za kozmickou loďou sa vytvoria malé termonukleárne výbuchy, ktorých energia urýchli kozmickú loď s najvyššou možnou úrovňou účinnosti.
Samozrejme, na implementáciu medzihviezdneho cestovania musíte najskôr zistiť, ako zrýchliť kozmickú loď na rýchlosť viac ako 10 000 kilometrov za sekundu. Toto je však iba časť problému. Druhou otázkou je, kto bude v tomto prípade kontrolovať loď? Za možné riešenie sa považovala možnosť použitia nezávislého autopilotného systému. Navrhlo sa použiť izotopové hélium-3 ako palivo pre reaktory, ktoré sa môže vyrábať v atmosfére Jupitera alebo priamo na povrchu Mesiaca.
Záverečná správa z roku 1978 nakoniec nahlas vyhlásila, že medzihviezdne cestovanie bolo skutočne možné, ale inžinieri nikdy nezačali stavať funkčný prototyp.
Bolo by však predčasné nazývať projekt Daedalus trubkovým snom. Početné správy naznačujú, že moderné vesmírne agentúry a univerzity na celom svete pokračujú v štúdiu myšlienok využívania jadrovej energie ako hnacej sily kozmických lodí, ako sa uvádza v projekte Daedalus pred viac ako 30 rokmi.
Propagačné video:
Projekt "Icarus"
Členovia Britskej medziplanetárnej spoločnosti a Nadácie Tau Zero začali v roku 2009 projekt Icarus, ktorého cieľom je teoreticky posúdiť realizovateľnosť vytvorenia kozmickej lode s termonukleárnym motorom pre medzihviezdne cesty. Následne sa výsledky práce môžu zmeniť na návrh bezpilotnej vesmírnej misie.
Na projekte sa zúčastnilo viac ako 20 vedcov a inžinierov. Ich úlohou bolo pokúsiť sa navrhnúť pohonný systém založený na termonukleárnej reakcii, ktorý by bol schopný zrýchliť loď na 10 - 20% rýchlosti svetla. V skutočnosti sa projekt „Icarus“zakladal na projekte „Daedalus“, neskôr sa však projekt „Icarus“mal stať nezávislým projektom, s iba veľmi malými pôžičkami z prvkov „Daedalus“. Dokončenie projektu Icarus bolo naplánované na rok 2014, ale práce stále prebiehajú. Organizátori v súčasnosti hľadajú dobrovoľníkov, ktorí ju dokončia.
Ľahká plachta
Planetárna spoločnosť začala projekt s názvom LightSail, aby preskúmala možnosť vývoja kozmickej lode poháňanej výlučne slnečnou energiou a zrýchlenej výlučne slnečným žiarením. Po niekoľkých neúspešných pokusoch programu LightSail 1 v roku 2015 bolo stále možné úspešne dokončiť skúšobnú jazdu a nasadiť solárnu plachtu. Nový variant slnečnej plachty, LightSail 2, by mal byť vypustený na obežnú dráhu Zeme pomocou rakety SpaceX Falcon Heavy v roku 2018.
Koncept využívania solárnej plachty ako pohonného systému nie je ani zďaleka nový. Už pri objavení prvých fotónov začali astronómovia, ako napríklad Johannes Kepler, snívať a teoretizovať už v 16. storočí o možnosti zhromažďovania slnečnej energie a jej premietnutí do impulzu, aby dal ďalší objekt zrýchlenie.
Dnešní vedci túto túžbu nestratili. Zúčastnite sa Stephena Hawkinga a jeho projektu prielomovej hviezdy. Počas svojej nedávnej návštevy v Nórsku Hawking hovoril o tom, ako mohla kozmická sonda „cestovať na koňoch po lúči svetla“rýchlosťou približne 160 miliónov kilometrov za hodinu. Samozrejme, ako každý ambiciózny projekt, aj prielomová hviezda bude musieť prekonať rovnako ambiciózne problémy skôr, ako sa niečo vyrieši.
Medzihviezdny náporový motor Bassard
V roku 1960 predstavil americký fyzik Robert Bassard koncept medzihviezdnej kozmickej lode schopnej cestovať neuveriteľnou rýchlosťou. Je založený na systéme schopnom zachytiť látku medzihviezdneho média (vodík a prach) a použiť ho ako palivo v termonukleárnom motore kozmickej lode.
Podľa výpočtov Bassarda bude motor vyžadovať prevádzku medzihviezdnej hmoty z oblasti takmer 10 000 km2. To bude zase vyžadovať použitie elektromagnetického (elektrostatického iónového) kolektora s veľkým priemerom a extrémne vysokou intenzitou poľa. Ďalšia analýza však ukázala, že hmotnosť zozbieranej látky by v tomto prípade bola stále tak nízka, že by spochybnila účinnosť systému.
Antihmotové rakety
Použitie izotopov vodíka na podporu jadrovej reakcie a vytvorenie potrebného ťahu pre medzihviezdne cestovanie sa stalo snovou rúry. Posilňovače rakiet založené na antihmote boli vybrané ako nový smer vývoja, kde interakcia medzi bežnou hmotou a antihmotou spôsobuje zničenie oboch a vytvára obrovskú úroveň energie.
Ak si predstavíme možnosť riadeného uvoľnenia obrovského množstva tejto energie, potom by sa generovaná energetická explózia spôsobená vzájomným zničením zrážajúcich sa atómov mohla použiť ako pracovná tekutina pre pohyb kozmickej lode. Stále však zďaleka nie sme schopní vykonať také testy v reálnych podmienkach.
Okrem toho použitie antihmoty ako paliva pre raketové motory povedie k niekoľkým obmedzeniam: po prvé, reakcia vytvorí neuveriteľne vysokú úroveň gama žiarenia; po druhé, je ťažké získať dostatočné množstvo antihmoty; a po tretie, množstvo užitočného zaťaženia, ktoré si môžete vziať so sebou, je veľmi obmedzené.
Inštitút pre rozvoj pokročilých konceptov NASA napriek tomu investoval do štúdií pravdepodobnosti, že kozmická loď antihmoty bude mať najmenej prvý uvedený problém. Podľa vedcov, ak použijeme pozitróny (antičastice elektrónov) ako hlavný prvok antihmoty, energetické indexy gama lúčov budú oveľa nižšie.
Ďalšia štúdia sa zaoberá druhým problémom na zozname použitím tzv. Plachty antihmoty. Autorom tohto konceptu je Gerald Jackson, bývalý fyzik vo Fermilabe. Jackson navrhol kampaň na získanie zbierky Kickstarter. Stavba a testovanie funkčného prototypu si vyžiadali približne 200 000 dolárov. Skutočná výška implementácie a implementácie tejto technológie si však bude samozrejme vyžadovať oveľa vyššie finančné náklady.
Koncept kozmickej lode IXS ENTERPRISE
Letecká agentúra NASA navrhla v roku 2016 svoju vlastnú verziu kozmickej lode typu „startrec“s možnosťou zrýchľovania osnovy. Na zobrazených fotografiách môžete ľahko vidieť podrobnosti o USS Enterprise z kultu MCU. Tvorca koncepcie Mark Rodmaker sa v rozhovore pre The Washington Post podelil o to, že cieľom tejto práce bolo inšpirovať mladých ľudí k tomu, aby sa venovali kariére vesmírneho technika.
Podľa koncepcie tohto projektu IXS Enterprise nevyužíva jadrové reakcie a antihmoty na pohyb vo vesmíre, ale warp pohon. Veľké kruhové štruktúry okolo lode vytvárajú „osnovnú bublinu“, ktorá znižuje množstvo energie potrebnej na prevádzku osnovnej jednotky.
Nikolay Khizhnyak