Pada tahun 1973, British Interplanetary Society - organisasi pertama dan tertua yang didedikasikan secara eksklusif untuk penerokaan angkasa, pengembangan dan sokongan angkasawan - melancarkan projek lima tahun yang bercita-cita tinggi untuk mencari dan membuat reka bentuk kapal angkasa tanpa pemandu yang paling menjanjikan untuk perjalanan antarbintang. Yang pertama di antara penyelesaian yang dicadangkan adalah "Daedalus". Rancangan ini kelihatan lebih bercita-cita tinggi dan menetapkan tujuan utama untuk mencari peluang untuk perjalanan berawak ke pelbagai bintang dengan tujuan menggunakan teknologi dalam masa terdekat.
Pecutan termonuklear
Bagaimana untuk mencapai kelajuan yang diperlukan, mengumpulkan tenaga yang mencukupi dan pada masa yang sama tidak membakar kapal angkasa dan orang-orang yang menaiki tanah? Tugas-tugas jelas tidak mudah. Pasukan projek Daedalus menemukan solusi untuk penggunaan percepatan nuklear jangka pendek, yang akan mengatasi kesulitan tersebut. Sistem yang dicadangkan berfungsi seperti ini: di dalam medan magnet parabola yang terletak di belakang kapal angkasa, letupan termonuklear kecil akan dihasilkan, yang tenaganya akan mempercepat kapal angkasa dengan tahap kecekapan setinggi mungkin.
Sudah tentu, untuk melaksanakan perjalanan antara bintang, pertama anda perlu mengetahui cara mempercepat kapal angkasa dengan kelajuan lebih dari 10,000 kilometer sesaat. Tetapi ini hanya sebahagian daripada masalah. Soalan kedua ialah siapa, dalam hal ini, yang akan mengawal kapal? Kemungkinan menggunakan sistem autopilot bebas dianggap sebagai penyelesaian yang mungkin. Dianjurkan untuk menggunakan isotop helium-3 sebagai bahan bakar untuk reaktor, yang dapat dihasilkan di atmosfer Musytari atau langsung di permukaan Bulan.
Pada akhirnya, laporan akhir tahun 1978 dengan lantang menyatakan bahawa perjalanan antara bintang memang mungkin dilakukan, tetapi para jurutera tidak pernah mula membina prototaip yang berfungsi.
Walaupun begitu, masih terlalu awal untuk memanggil projek Daedalus sebagai impian. Banyak laporan menunjukkan bahawa agensi angkasa moden dan universiti di seluruh dunia terus mengkaji idea menggunakan tenaga nuklear sebagai pendorong untuk kapal angkasa, yang ditetapkan oleh projek Daedalus lebih dari 30 tahun yang lalu.
Video promosi:
Projek "Icarus"
Ahli-ahli British Interplanetary Society dan Tau Zero Foundation melancarkan projek Icarus pada tahun 2009, yang tujuannya adalah untuk secara teori menilai kemungkinan membuat kapal angkasa dengan mesin termonuklear untuk perjalanan antarbintang. Selepas itu, hasil kerja boleh berubah menjadi reka bentuk misi angkasa tanpa pemandu.
Lebih daripada 20 saintis dan jurutera mengambil bahagian dalam projek ini. Tugas mereka adalah untuk merancang sistem pendorong berdasarkan reaksi termonuklear dan mampu mempercepat kapal hingga 10-20% dari kecepatan cahaya. Sebenarnya, "Icarus" didasarkan pada projek "Daedalus", tetapi kemudian "Icarus" akan menjadi projek bebas, dengan hanya meminjam unsur-unsur "Daedalus" yang sangat kecil. Icarus dirancang untuk siap pada tahun 2014, tetapi kerja masih dijalankan. Penganjur sedang mencari sukarelawan untuk menyelesaikannya.
Pelayaran ringan
Planetary Society telah melancarkan proyek bernama LightSail untuk menyelidiki kemungkinan mengembangkan kapal angkasa yang dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga suria dan dipercepat secara eksklusif oleh sinar matahari. Setelah beberapa percubaan yang tidak berjaya dari program LightSail 1 pada tahun 2015, masih mungkin untuk berjaya menyelesaikan ujian percubaan dan menggunakan layar solar. Varian baru layar solar, LightSail 2, dijadualkan untuk dilancarkan ke orbit Bumi menggunakan roket SpaceX Falcon Heavy pada tahun 2018.
Konsep menggunakan sail solar sebagai sistem penggerak jauh dari yang baru. Walaupun dengan penemuan foton pertama, ahli astronomi seperti Johannes Kepler mula bermimpi dan berteori pada awal tahun 1600-an tentang kemungkinan mengumpulkan tenaga suria dan menerjemahkannya ke dalam dorongan untuk memberikan objek lain dengan pecutan.
Saintis moden tidak kehilangan keinginan ini. Ikuti projek Stephen Hawking dan Breakthrough Starshotnya. Sebagai sebahagian daripada lawatannya ke Norway baru-baru ini, Hawking membincangkan bagaimana penyelidikan ruang angkasa kecil dapat "melakukan perjalanan dengan menunggang kuda dengan seberkas cahaya" dengan kecepatan sekitar 160 juta kilometer sejam. Sudah tentu, seperti projek bercita-cita tinggi, Breakthrough Starshot harus mengatasi masalah yang sama besarnya sebelum sesuatu dapat diselesaikan.
Enjin ramjet antara bintang Bassard
Pada tahun 1960, ahli fizik Amerika Robert Bassard memperkenalkan konsep kapal angkasa antara bintang yang mampu melakukan perjalanan dengan kelajuan yang luar biasa. Ini didasarkan pada sistem yang mampu menangkap zat medium antarbintang (hidrogen dan debu) dan menggunakannya sebagai bahan bakar dalam mesin termonuklear kapal angkasa.
Menurut perhitungan Bassard, enjin memerlukan pengambilan bahan interstellar dari kawasan seluas hampir 10,000 kilometer persegi untuk beroperasi. Ini seterusnya memerlukan penggunaan pengumpul elektromagnetik (elektrostatik ionik) berdiameter besar dan kekuatan medan yang sangat tinggi. Analisis lebih lanjut, bagaimanapun, menunjukkan bahawa jisim bahan yang dikumpulkan dalam hal ini masih sangat rendah sehingga akan mempertanyakan keberkesanan sistem.
Roket antimateri
Menggunakan isotop hidrogen untuk mendorong reaksi nuklear dan menghasilkan daya tuju yang diperlukan untuk perjalanan antara bintang telah menjadi impian utama. Penguat roket berdasarkan antimateri dipilih sebagai arah pengembangan baru, di mana interaksi antara bahan biasa dan antimateri menyebabkan pemusnahan kedua-duanya dan mewujudkan tahap tenaga kolosal.
Sekiranya kita membayangkan kemungkinan pembebasan sejumlah besar tenaga ini secara langsung, maka letupan tenaga yang dihasilkan, yang disebabkan oleh pemusnahan atom bertabrakan bersama, dapat digunakan sebagai cecair kerja untuk pergerakan kapal angkasa. Walau bagaimanapun, kami masih belum dapat melakukan ujian sedemikian dalam keadaan sebenar.
Sebagai tambahan, penggunaan antimateri sebagai bahan bakar untuk mesin roket akan mengenakan sejumlah batasan: pertama, reaksi akan mewujudkan tahap radiasi gamma yang sangat tinggi; kedua, sukar untuk memperoleh jumlah antimateri yang mencukupi; dan ketiga, jumlah muatan yang dapat anda bawa menjadi sangat terhad.
Walaupun demikian, Institut Pembangunan Konsep Lanjutan NASA telah melabur dalam kajian kemungkinan kapal angkasa antimateri yang tidak mempunyai sekurang-kurangnya masalah pertama yang disebutkan di atas. Menurut para penyelidik, jika kita menggunakan positron (antipartikel elektron) sebagai elemen utama antimateri, maka indeks tenaga sinar gamma akan jauh lebih rendah.
Kajian lain menangani masalah kedua dalam senarai dengan menggunakan apa yang disebut antimatter sail. Pencipta konsep ini adalah Gerald Jackson, bekas ahli fizik di Fermilab. Jackson mencadangkan kempen penggalangan dana Kickstarter. Perlu $ 200,000 untuk membina dan menguji prototaip yang berfungsi. Walau bagaimanapun, jumlah sebenar pelaksanaan dan pelaksanaan teknologi ini tentunya memerlukan kos kewangan yang jauh lebih tinggi.
Konsep kapal angkasa IXS ENTERPRISE
Agensi aeroangkasa NASA mencadangkan versi sendiri dari kapal angkasa "seperti startrec" dengan kemungkinan pecutan melengkung pada tahun 2016. Dalam foto yang disajikan, anda dapat dengan mudah melihat perincian kapal USS Enterprise dari kultus MCU. Pencipta konsep Mark Rodmaker berkongsi dalam wawancara dengan The Washington Post bahawa tujuan pekerjaan ini adalah untuk memberi inspirasi kepada orang muda untuk meneruskan kerjaya sebagai jurutera kapal angkasa.
Menurut konsep projek ini, IXS Enterprise tidak menggunakan tindak balas nuklear dan antimateri untuk bergerak di angkasa, tetapi pemacu melengkung. Struktur berbentuk cincin besar di sekitar kapal membuat "gelembung melengkung" yang mengurangkan jumlah tenaga yang diperlukan untuk mengoperasikan pemacu warp.
Nikolay Khizhnyak
