Sinise planeedi pojad ja tütred
Õhku ülespoole, häirides rahutähti.
Tee tähtedevahelise ruumi juurde on loodud
Satelliitide, rakettide, teadusjaamade jaoks.
Vene mees lendas raketiga, Ma nägin kogu maad ülevalt.
Gagarin oli esimene kosmoses.
Kuidas sul läheb?
Aastal 1973 alustas Briti planeetidevahelise ühingu töörühm kavandamist tähtedevahelise kosmoseaparaadi välimuse kohta, mis on võimeline sõitma 6 valgusaasta jooksul mehitamata režiimis, ning viis läbi lühikese uurimise Barnardi tähe lähedusest.
Põhiline erinevus Suurbritannia projekti ja ulmekirjandusteoste vahel olid esialgsed projekteerimistingimused: Briti teadlased toetusid oma töös eranditult reaalse elu tehnoloogiatele või lähituleviku tehnoloogiatele, mille peatses välimuses pole kahtlust. Fantastiline "gravitatsioonivastane", tundmatu "teleportatsioon" ja "superluminaalsed mootorid" jäeti eksootiliste ja kurikuulsalt võimatute ideedena kõrvale.
Projekti tingimuste kohaselt pidid arendajad loobuma isegi toona populaarsest "footonmootorist". Hoolimata teoreetilisest võimalusest ainete hävitamise reaktsiooni olemasoluks, ei suuda isegi kõige julgemad füüsikud, kes regulaarselt katsetavad hallutsinogeensete kannabinoididega, selgitada, kuidas praktikas rakendada "antiaine" säilitamist ja kuidas vabanenud energiat koguda.
Projekt sai sümboolse nime "Daedalus" - Kreeka müüdi samanimelise kangelase auks, kellel õnnestus üle mere lennata, erinevalt liiga kõrgelt lennanud Icarusest.
Daedalus automaatne tähtedevaheline kosmoselaev oli kaheastmeline.
Daedaluse projekti tähendus:
Tõend selle kohta, et inimkond võib luua mehitamata kosmoselaeva Päikesele lähimate tähesüsteemide uurimiseks.
Projekti tehniline pool:
Uurimine Barnardi tähesüsteemi lennutrajektoorilt (M5V spektritüüpi punane kääbus 5, 91 valgusaasta kaugusel, üks Päikesele kõige lähemal ja samal ajal tähtede "kiireim" Maa taevas. Tähe kiiruse risti maapealse vaatleja vaatenurgaga seotud komponent on 90 km / s, mis koos suhteliselt "lähedase" vahemaaga muudab "Lendava aida" tõeliseks "komeediks"). Sihtmärgi valiku dikteeris Barnardi tähe juures planeedisüsteemi olemasolu teooria (teooria lükati hiljem ümber). Meie ajal on "võrdlusmärgiks" Päikesele lähim täht Proxima Centauri (kaugus 4, 22 valgusaastat).
Barnardi tähe liigutamine maises taevas
Projekti tingimused:
Mehitamata kosmoselaev. Ainult realistlikud lähituleviku tehnoloogiad. Maksimaalne lennuaeg täheni on 49 aastat! Projekti Daedalus tingimuste kohaselt pidanuks tähtedevahelise laeva loojatel olema võimalik oma elu jooksul missiooni tulemused teada saada. Teisisõnu, 49 aasta pärast Barnardi täheni jõudmiseks vajaks kosmoselaev reisikiirust, mis on suurusjärgus 0,1 korda suurem kui valguskiirus.
Esialgsed andmed:
Briti teadlastel oli üsna muljetavaldav "komplekt" kõigist inimtsivilisatsiooni kaasaegsetest saavutustest: tuumatehnoloogia, kontrollimatu termotuumareaktsioon, laserid, plasmafüüsika, mehitatud kosmoselaevandused maa-lähedasele orbiidile,tehnoloogiad suurte kosmoses olevate objektide ühendamiseks ja monteerimiseks, kosmose kaugsidesüsteemid, mikroelektroonika, automaatika ja täppistehnika. Kas sellest piisab, et "puudutada kätt" tähtede poole?
Mitte kaugel siit - üks taksopeatus
Olles täis magusaid unenägusid ja uhkust inimmeele saavutuste üle, jookseb lugeja juba tähtedevahelisel laeval piletit ostma. Paraku on tema rõõm enneaegne. Universum on ette valmistanud oma kohutava vastuse inimeste haletsusväärsetele katsetele jõuda lähimate tähtedeni.
Kui vähendate Päikese sarnase tähe suurust tennisepalli suuruseks, mahub kogu Päikesesüsteem Punasele väljakule. Maa mõõtmed vähendatakse sel juhul üldiselt liivatera suuruseks.
Samal ajal asub lähim "tennisepall" (Proxima Centauri) Berliini Alexanderplatzi keskel ja natuke kaugemal asuv Barnardi täht - Londoni Piccadilly Circusel!
Reisija 1 positsioon 8. veebruaril 2012. Kaugus Päikesest 17 valgus tundi.
Koletavad vahemaad seavad kahtluse alla tähtedevahelise reisi idee. 1977. aastal käivitatud mehitamata jaam Voyager 1 võttis päikesesüsteemi läbimiseks aega 35 aastat (sond läks sellest kaugemale 25. augustil 2012 - sel päeval sulasid jaama ahtri taga viimased "päikesetuule" kajad, samal ajal kui intensiivsusega galaktiline kiirgus). "Punase väljaku" lendamiseks kulus 35 aastat. Kui kaua Voyager lendab Moskvast Londonisse?
Meie ümber on nelikiljon kilomeetrit musta kuristikku - kas meil on võimalus vähemalt poole maise sajandi jooksul lennata lähima täheni?
Saadan teile laeva …
Keegi ei kahelnud, et Daedalus on koletu mõõtmed - ainult "kasulik koormus" võib ulatuda sadadesse tonnidesse. Lisaks suhteliselt kergetele astrofüüsikalistele instrumentidele, detektoritele ja telekaameratele on laeva pardal vaja üsna suurt sektsiooni laevasüsteemide juhtimiseks, arvutuskeskust ja mis kõige tähtsam - sidesüsteemi Maaga.
Kaasaegsetel raadioteleskoopidel on tohutu tundlikkus: Voyager 1 saatja, mis asub 124 astronoomilise ühiku kaugusel (124 korda kaugemal Maast Päikeseni), võimsus on vaid 23 vatti - vähem kui teie külmkapis olev pirn. Üllataval kombel osutus sellest piisavaks, et tagada katkematu side seadmega 18,5 miljardi kilomeetri kaugusel! (eeltingimus - Voyageri asukoht kosmoses on teada 200 meetri täpsusega)
Barnardi täht asub Päikesest 5,96 valgusaasta kaugusel - 3000 korda kaugemal kui Voyager. Ilmselgelt ei saa sel juhul loobuda 23 -vatisest pealtkuulajast - uskumatu kaugus ja märkimisväärne viga tähelaeva asukoha määramisel kosmoses nõuab sadade kilovattide kiirgusvõimsust. Koos kõigi sellest tulenevate nõuetega antenni mõõtmetele.
Briti teadlased on nimetanud väga kindla arvu: kosmoselaeva Daedalus kasulik koormus (juhtimisruumi, teaduslike instrumentide ja sidesüsteemi mass) on umbes 450 tonni. Võrdluseks - rahvusvahelise kosmosejaama mass on tänaseks ületanud 417 tonni.
Tähelaeva nõutav kandevõime on realistlikes piirides. Lisaks, arvestades mikroelektroonika ja kosmosetehnoloogia edusamme viimase 40 aasta jooksul, võib see näitaja veidi väheneda.
Mootor ja kütus. Tähtedevahelise rännaku äärmuslik energiatarve on muutumas selliste ekspeditsioonide peamiseks takistuseks.
Briti teadlased järgisid lihtsat loogikat: milline teadaolevatest energia hankimise meetoditest on kõige produktiivsem? Vastus on ilmne - termotuumasüntees. Kas me suudame täna luua stabiilse "termotuumareaktori"? Paraku ei, kõik katsed luua "kontrollitud termotuuma tuum" lõppevad ebaõnnestumisega. Väljund? Peame kasutama plahvatuslikku reaktsiooni. Kosmoselaev "Daedalus" muutub pulseeriva termotuumarakettmootoriga "plahvatuseks".
Tööpõhimõte on teoreetiliselt lihtne: külmutatud deuteerium- ja heelium-3 segust pärinevad „sihtmärgid” juhitakse töökambrisse. Sihtmärki soojendab laserimpulss - sellele järgneb pisike termotuumaplahvatus - ja voilaa, energia vabanemine laeva kiirendamiseks!
Arvutus näitas, et Daedaluse efektiivseks kiirendamiseks oleks vaja toota 250 plahvatust sekundis - seetõttu tuleb sihtmärgid suunata impulss -termotuumamootori põlemiskambrisse kiirusega 10 km / s!
See on puhas fantaasia - tegelikkuses pole ainsatki töötavat näidist pulseerivast termotuumamootorist. Veelgi enam, mootori ainulaadsed omadused ja kõrged nõuded selle töökindlusele (tähelaeva mootor peab töötama pidevalt 4 aastat) muudavad vestluse tähelaevast mõttetuks looks.
Teisest küljest pole impulss -termotuumamootori konstruktsioonis ainsatki elementi, mida poleks praktikas katsetatud - ülijuhtivad solenoidid, suure võimsusega laserid, elektronpüstolid … kõik see on ammu tööstusharu valduses ja tuuakse sageli masstootmisse. Meil on hästi arenenud teooria ja rikkalikud praktilised edusammud plasmafüüsika valdkonnas - see on vaid nende süsteemide põhjal impulssmootori loomine.
Kosmoselaeva konstruktsiooni (mootor, paagid, tugisõrestikud) hinnanguline mass on 6170 tonni, välja arvatud kütus. Põhimõtteliselt kõlab joonis realistlikult. Ei kümnendikke kraadi ja lugematuid nulle. Sellise koguse metallkonstruktsioonide toimetamiseks madala mullaga orbiidile kuluks "vaid" 44 võimsa raketi Saturn-5 (kandevõime 140 tonni, stardimass 3000 tonni) käivitamist.
Ülikerge kanderakett H-1, stardimass 2735 … 2950 tonni
Siiani mahtusid need arvud teoreetiliselt kaasaegse tööstuse võimetesse, kuigi nõudsid mõningaid kaasaegseid tehnoloogiaid. On aeg esitada põhiküsimus: milline on nõutav kütuse mass, et kiirendada tähelaeva 0, 1 kiirusele? Vastus kõlab hirmutavalt ja samal ajal julgustavalt - 50 000 tonni tuumkütust. Vaatamata selle näitaja näilisele ebatõenäolisusele on see "vaid" pool Ameerika tuumalennukikandja nihkeist. Teine asi on see, et kaasaegne kosmonautika pole veel valmis selliste mahukate konstruktsioonidega töötama.
Põhiprobleem oli aga teistsugune: impulss-termotuumamootori kütuse põhikomponent on haruldane ja kallis isotoop Helium-3. Heelium-3 praegune tootmismaht ei ületa 500 kg aastas. Samal ajal tuleb Daedaluse mahutitesse valada 30 000 tonni seda konkreetset ainet.
Kommentaarid on üleliigsed - Maal pole sellist kogust heelium -3. "Briti teadlased" (seekord võite selle väljendi õigustatult jutumärkides võtta) soovitasid ehitada "Daedaluse" Jupiteri orbiidile ja tankida seda seal, ammutades kütust hiiglasliku planeedi ülemisest pilvekihist.
Puhas futurism korrutatuna absurdiga.
Vaatamata üldisele pettumust valmistavale pildile näitas Daedaluse projekt, et olemasolevatest teaduslikest teadmistest piisab, et saata ekspeditsioon lähimate tähtede juurde. Probleem peitub töö mastaabis - meil on ideaalsetes laboritingimustes töötavad näidised "tokamakkidest", ülijuhtivatest elektromagnetitest, krüostaatidest ja Dewari anumatest, kuid meil pole absoluutselt aimugi, kuidas nende sadu tonne kaaluvad hüpertrofeerunud koopiad töötavad. Kuidas tagada nende fantastiliste konstruktsioonide pidev töö paljude aastate jooksul - seda kõike avakosmose karmides tingimustes, ilma et oleks võimalik inimesi parandada ega hooldada.
Tähelaeva "Daedalus" välimuse kallal töötades seisid teadlased silmitsi paljude väikeste, kuid mitte vähem oluliste probleemidega. Lisaks juba mainitud kahtlustele impulss -termotuumamootori töökindluses, seisid tähtedevahelise kosmoselaeva loojad silmitsi hiiglasliku laeva tasakaalustamise, selle õige kiirenduse ja ruumis orienteerumise probleemiga. Oli ka positiivseid hetki - 40 aasta jooksul, mis on möödunud Daedaluse projektiga töötamise algusest, on laeva pardal asuva digitaalse arvutuskompleksi probleem edukalt lahendatud. Kolossaalsed edusammud mikroelektroonikas, nanotehnoloogias, ainulaadsete omadustega ainete teke - see kõik lihtsustas oluliselt tähelaeva loomise tingimusi. Samuti lahendati edukalt sügava kosmoseside probleem.
Kuid siiani pole klassikalisele probleemile - tähtedevahelise ekspeditsiooni ohutusele - lahendust leitud. Kiirusel 0, 1 valguskiirusest saab igasugune tolmukate laevale ohtlikuks takistuseks ning pisike mälupulga suurune meteoriit võib olla kogu ekspeditsiooni lõpp. Teisisõnu, laeval on kõik võimalused enne sihtmärgi saavutamist põletada. Teooria pakub välja kaks lahendust: esimene "kaitseliin" - kaitsev pilv mikroosakestest, mida hoiab magnetväli sadakond kilomeetrit laeva kursist eespool. Teine "kaitseliin" on metallist, keraamilisest või komposiitkilp, mis peegeldab lagunenud meteoriitide fragmente. Kui kilbi kujunduse osas on kõik enam -vähem selge, siis isegi Nobeli füüsikaauhinna laureaadid ei tea, kuidas praktiliselt laevast märkimisväärsel kaugusel asuv "mikroosakeste kaitsepilv" ellu viia. On selge, et magnetvälja abil, kuid siin on täpselt, kuidas …
… Laev sõidab jäises tühimikus. Päikesesüsteemist lahkumisest on möödas 50 aastat ja "Daedaluse" taga laiub pikk teekond kuue valgusaasta jooksul. Ohtlik Kuiperi vöö ja salapärane Oorti pilv on ohutult ületatud, habrased instrumendid on pidanud vastu galaktiliste kiirte voogudele ja avakosmose julmale külmale … Peagi plaanitud kohtumine Barnardi tähesüsteemiga … aga mis see võimalus on kohtumine keset lõputut täheookeani lubab kauge Maa sõnumitoojat? Suurte meteoriitidega kokkupõrkel tekkivad uued ohud? Magnetväljad ja surmavad kiirgusvööd "jooksva Barnardi" läheduses? Ootamatud protruberaanide puhangud? Aeg näitab … "Daedalus" kahe päeva pärast tormab tähest mööda ja kaob igaveseks Kosmose avarustesse.
Daedalus versus 102-korruseline Empire State Building
Empire State Building, New Yorgi silueti peamine vaatamisväärsus. Kõrgus ilma tornita 381 m, kõrgus koos torniga 441 meetrit
Daedalus versus Saturn V ülikerge kanderakett
Saturn V stardiplatvormil
