Zilās planētas dēli un meitas
Lidojiet augšup, satraucot miera zvaigznes.
Ir izveidots ceļš uz starpzvaigžņu telpu
Satelītiem, raķetēm, zinātniskām stacijām.
Krievu puisis lidoja ar raķeti, Es redzēju visu zemi no augšas.
Gagarins bija pirmais kosmosā.
Kā tev klāsies?
1973. gadā Britu starpplanētu biedrības darba grupa sāka izstrādāt starpzvaigžņu kosmosa kuģa izskatu, kas spēj nobraukt 6 gaismas gadus bezpilota režīmā, un veikt īsu Barnarda zvaigznes apkārtnes izpēti.
Būtiskā atšķirība starp britu projektu un zinātniskās fantastikas darbiem bija sākotnējie dizaina nosacījumi: savā darbā britu zinātnieki paļāvās tikai uz reālās dzīves tehnoloģijām vai tuvākās nākotnes tehnoloģijām, par kuru nenovēršamo izskatu ir šaubas. Fantastiskie "antigravitācijas", nezināmie "teleportācijas" un "superluminālie dzinēji" tika noraidīti kā eksotiskas un pazīstami neiespējamas idejas.
Saskaņā ar projekta nosacījumiem izstrādātājiem nācās atteikties pat no tolaik populārā "fotonu dzinēja". Neskatoties uz teorētisko iespējamību, ka pastāv vielas iznīcināšanas reakcija, pat visdrosmīgākie fiziķi, kuri regulāri eksperimentē ar halucinogēniem kanabinoīdiem, nespēj izskaidrot, kā praksē ieviest "antimatērijas" uzglabāšanu un kā savākt atbrīvoto enerģiju.
Projekts saņēma simbolisko nosaukumu "Daedalus" - par godu grieķu mīta tāda paša nosaukuma varonim, kuram izdevās lidot virs jūras, atšķirībā no Ikara, kurš lidoja pārāk augstu.
Automātiskajam starpzvaigžņu kosmosa kuģim Daedalus bija divu pakāpju dizains.
Daedalus projekta nozīme:
Pierādījums par iespēju cilvēcei izveidot bezpilota kosmosa kuģi Saulei tuvāko zvaigžņu sistēmu izpētei.
Projekta tehniskā puse:
Izmeklēšana no Barnarda zvaigžņu sistēmas lidojuma trajektorijas (sarkanais M5V tipa punduris 5, 91 gaismas gadu attālumā, viens no tuvākajiem Saulei un tajā pašā laikā "ātrākā" zvaigzne zemes debesis. Zvaigznes ātruma perpendikulārā sastāvdaļa sauszemes novērotāja redzes virzienam ir 90 km / s, kas kopā ar samērā "tuvu" attālumu pārvērš "Lidojošo Barnāru" par īstu "komētu"). Mērķa izvēli diktēja teorija par planētas sistēmas esamību pie Barnarda zvaigznes (teorija vēlāk tika atspēkota). Mūsu laikā "atskaites mērķis" ir Saulei tuvākā zvaigzne Proxima Centauri (attālums 4, 22 gaismas gadi).
Barnarda zvaigznes pārvietošana zemes debesīs
Projekta nosacījumi:
Bezpilota kosmosa kuģis. Tikai reālas tuvākās nākotnes tehnoloģijas. Maksimālais lidojuma laiks līdz zvaigznei ir 49 gadi! Saskaņā ar projekta Daedalus noteikumiem tiem, kas izveidoja starpzvaigžņu kuģi, vajadzēja dzīves laikā uzzināt misijas rezultātus. Citiem vārdiem sakot, lai sasniegtu Barnarda zvaigzni 49 gadu laikā, kosmosa kuģim būtu nepieciešams kreisēšanas ātrums, kas ir aptuveni 0,1 reizes lielāks par gaismas ātrumu.
Sākotnējie dati:
Britu zinātniekiem bija diezgan iespaidīgs visu mūsdienu civilizācijas sasniegumu "komplekts": kodoltehnoloģija, nekontrolēta kodolreakcija, lāzeri, plazmas fizika, apkalpota kosmosa palaišana gandrīz Zemes orbītā,tehnoloģijas liela izmēra objektu savienošanai un montāžai kosmosā, liela attāluma kosmosa sakaru sistēmas, mikroelektronika, automatizācija un precīzā inženierija. Vai ar to pietiek, lai "pieskartos rokai" zvaigznēm?
Netālu no šejienes - viena taksometru pietura
Pārpildīts ar saldiem sapņiem un lepnumu par cilvēka prāta sasniegumiem, lasītājs jau skrien pirkt biļeti uz starpzvaigžņu kuģi. Ak, viņa prieks ir pāragrs. Visums ir sagatavojis savu biedējošo reakciju uz cilvēku nožēlojamajiem mēģinājumiem sasniegt tuvākās zvaigznes.
Ja jūs samazināsiet tādas zvaigznes kā Saule izmēru līdz tenisa bumbiņas izmēram, visa Saules sistēma iederēsies Sarkanajā laukumā. Zemes izmēri šajā gadījumā parasti tiks samazināti līdz smilšu graudam.
Tajā pašā laikā tuvākā "tenisa bumba" (Proxima Centauri) atradīsies Aleksandra laukuma vidū Berlīnē, un nedaudz attālāka Barnarda zvaigzne - Londonas Pikadilli cirkā!
Ceļotāja 1 pozīcija 2012. gada 8. februārī. Attālums no 17 saules stundām no Saules.
Zvērīgie attālumi rada šaubas par pašu starpzvaigžņu ceļojuma ideju. 1977. gadā palaistajai bezpilota stacijai Voyager 1 bija nepieciešami 35 gadi, lai šķērsotu Saules sistēmu (zonde to pārsniedza 2012. gada 25. augustā - tajā dienā aiz stacijas pakaļgala izkusa pēdējās "saules vēja" atbalsis, savukārt intensitātes galaktiskais starojums). Lidot "Sarkano laukumu" vajadzēja 35 gadus. Cik ilgs laiks nepieciešams, lai Voyager lidotu “no Maskavas uz Londonu”?
Ap mums ir kvadriljoni kilometru melna bezdibenis - vai mums ir iespēja aizlidot līdz tuvākajai zvaigznei vismaz pēc pusgadsimta?
Es jums nosūtīšu kuģi …
Neviens nešaubījās, ka Daedalus būs briesmīgi izmēri - tikai "kravnesība" varētu sasniegt simtiem tonnu. Papildus salīdzinoši vieglajiem astrofiziskajiem instrumentiem, detektoriem un televīzijas kamerām uz kuģa ir nepieciešams diezgan liels nodalījums kuģa sistēmu vadībai, skaitļošanas centrs un, pats galvenais, sakaru sistēma ar Zemi.
Mūsdienu radioteleskopiem ir milzīga jutība: Voyager 1 raidītāja, kas atrodas 124 astronomisko vienību attālumā (124 reizes tālāk no Zemes līdz Saulei), jauda ir tikai 23 vati - mazāk nekā spuldze jūsu ledusskapī. Pārsteidzoši, ar to izrādījās pietiekami, lai nodrošinātu nepārtrauktu saziņu ar ierīci 18,5 miljardu kilometru attālumā! (priekšnoteikums - Voyager atrašanās vieta kosmosā ir zināma ar 200 metru precizitāti)
Barnarda zvaigzne atrodas 5,96 gaismas gadu attālumā no Saules - 3000 reižu tālāk nekā Voyager. Acīmredzot šajā gadījumā nevar iztikt bez 23 vatu pārtvērēja - neticamajam attālumam un būtiskajai kļūdai, nosakot zvaigžņu kuģa stāvokli kosmosā, būs nepieciešama simtiem kilovatu radiācijas jauda. Ar visām no tā izrietošajām prasībām attiecībā uz antenas izmēriem.
Britu zinātnieki nosaukuši ļoti noteiktu skaitli: kosmosa kuģa Daedalus kravnesība (vadības nodalījuma, zinātnisko instrumentu un sakaru sistēmas masa) būs aptuveni 450 tonnas. Salīdzinājumam - Starptautiskās kosmosa stacijas masa līdz šim ir pārsniegusi 417 tonnas.
Nepieciešamā zvaigžņu kuģa kravnesība ir reālistiskās robežās. Turklāt, ņemot vērā mikroelektronikas un kosmosa tehnoloģiju progresu pēdējo 40 gadu laikā, šis skaitlis var nedaudz samazināties.
Dzinējs un degviela. Zvaigžņu ceļojumu ārkārtējais enerģijas patēriņš kļūst par galveno šķērsli šādām ekspedīcijām.
Britu zinātnieki pieturējās pie vienkāršas loģikas: kura no zināmajām enerģijas iegūšanas metodēm ir visproduktīvākā? Atbilde ir acīmredzama - kodolsintēze. Vai mēs šodien varam izveidot stabilu "kodolreaktoru"? Ak, nē, visi mēģinājumi izveidot "kontrolētu kodolieroču kodolu" beidzas ar neveiksmi. Izeja? Mums būs jāizmanto sprādzienbīstama reakcija. Kosmosa kuģis "Daedalus" pārvēršas par "eksplodēšanu" ar pulsējošu kodolraķešu dzinēju.
Darbības princips teorētiski ir vienkāršs: “mērķi” no saldēta deitērija un hēlija-3 maisījuma tiek ievadīti darba kamerā. Mērķis tiek uzkarsēts ar lāzeru impulsu - seko neliels kodolieroču sprādziens - un, voila, enerģijas izdalīšanās, lai paātrinātu kuģi!
Aprēķins parādīja, ka efektīvam Daedalus paātrinājumam būtu jāizraisa 250 sprādzieni sekundē - tādēļ mērķi jāievada impulsu kodoldzinēja sadegšanas kamerā ar ātrumu 10 km / s!
Tā ir tīra fantāzija - patiesībā nav neviena funkcionējoša impulsa kodoldzinēja parauga. Turklāt dzinēja unikālās īpašības un augstās prasības attiecībā uz tā uzticamību (zvaigžņu kuģa dzinējam jādarbojas nepārtraukti 4 gadus) pārvērš sarunu par zvaigžņu kuģi par bezjēdzīgu stāstu.
No otras puses, impulsu kodolenerģijas dzinēja konstrukcijā nav neviena elementa, kas nebūtu pārbaudīts praksē - supravadošie solenoīdi, lieljaudas lāzeri, elektronu lielgabali … tas viss jau sen ir apgūts rūpniecībā un ir bieži tiek ražoti masveida ražošanā. Mums ir labi izstrādāta teorija un bagāti praktiski sasniegumi plazmas fizikas jomā - ir tikai jāizveido impulsu dzinējs, pamatojoties uz šīm sistēmām.
Kosmosa kuģa struktūras (dzinējs, tvertnes, balsta kopnes) aptuvenā masa ir 6170 tonnas, neskaitot degvielu. Būtībā skaitlis izklausās reāli. Nav grādu desmitdaļu un neskaitāmas nulles. Lai nogādātu tik daudz metāla konstrukciju zemas zemes orbītā, būtu nepieciešami "tikai" 44 varenās raķetes "Saturn-5" palaišanas gadījumi (kravnesība 140 tonnas ar starta svaru 3000 tonnas).
Supersmaga nesējraķete H-1, starta svars 2735 … 2950 tonnas
Līdz šim šie skaitļi teorētiski iekļaujas mūsdienu rūpniecības spējās, lai gan prasīja zināmu modernu tehnoloģiju attīstību. Ir pienācis laiks uzdot galveno jautājumu: kāda ir nepieciešamā degvielas masa, lai paātrinātu zvaigžņu kuģi līdz 0, 1 gaismas ātrumam? Atbilde izklausās biedējoša un vienlaikus iedrošinoša - 50 000 tonnu kodoldegvielas. Neskatoties uz šķietamo šī skaitļa neiespējamību, tā ir "tikai" puse no amerikāņu kodollidmašīnu nesēja pārvietošanas. Cita lieta, ka mūsdienu kosmonautika vēl nav gatava darbam ar tik apjomīgām konstrukcijām.
Bet galvenā problēma bija atšķirīga: impulsu kodoldzinēja degvielas galvenā sastāvdaļa ir reti sastopamais un dārgais izotops Hēlijs-3. Pašreizējais hēlija-3 ražošanas apjoms nepārsniedz 500 kg gadā. Tajā pašā laikā Daedalus tvertnēs vajadzēs ieliet 30 000 tonnu šīs specifiskās vielas.
Komentāri ir lieki - uz Zemes nav tik daudz hēlija -3. "Britu zinātnieki" (šoreiz jūs varat pelnīti izmantot izteicienu pēdiņās) ieteica uzbūvēt "Daedalus" Jupitera orbītā un uzpildīt to tur, papildinot degvielu no milzu planētas augšējā mākoņu slāņa.
Tīrs futūrisms, kas reizināts ar absurdu.
Neskatoties uz kopējo vilšanos, Daedalus projekts parādīja, ka esošās zinātniskās zināšanas ir pietiekamas, lai nosūtītu ekspedīciju uz tuvākajām zvaigznēm. Problēma slēpjas darba apjomā - mums ideālos laboratorijas apstākļos ir darba paraugi no "Tokamaks", supravadošiem elektromagnētiem, kriostatiem un Dewar traukiem, taču mums nav ne jausmas, kā darbosies to hipertrofētās kopijas, kas sver simtiem tonnu. Kā nodrošināt šo fantastisko konstrukciju nepārtrauktu darbību daudzus gadus - tas viss skarbajos kosmosa apstākļos, bez jebkādas cilvēku veiktas remonta un apkopes iespējas.
Strādājot pie zvaigžņu kuģa "Daedalus" izskata, zinātnieki saskārās ar daudzām nelielām, bet ne mazāk svarīgām problēmām. Papildus jau minētajām šaubām par impulsa kodoldzinēja uzticamību starpzvaigžņu kosmosa kuģa radītāji saskārās ar milzu kuģa līdzsvarošanas problēmu, tā pareizu paātrinājumu un orientāciju telpā. Bija arī pozitīvi brīži - 40 gadu laikā, kas pagājis kopš darba uzsākšanas projektā Daedalus, problēma ar ciparu skaitļošanas kompleksu uz kuģa ir veiksmīgi atrisināta. Kolosālais progress mikroelektronikā, nanotehnoloģijās, vielu parādīšanās ar unikālām īpašībām - tas viss ievērojami vienkāršoja nosacījumus zvaigžņu kuģa radīšanai. Tāpat tika veiksmīgi atrisināta dziļās kosmosa komunikācijas problēma.
Bet līdz šim nav atrasts risinājums klasiskajai problēmai - starpzvaigžņu ekspedīcijas drošībai. Ar ātrumu 0, 1 no gaismas ātruma jebkurš putekļu plankums kļūst par bīstamu šķērsli kuģim, un niecīgs zibatmiņas diska izmēra meteorīts var būt visas ekspedīcijas beigas. Citiem vārdiem sakot, kuģim ir visas iespējas tikt sadedzinātam, pirms tas sasniedz mērķi. Teorija piedāvā divus risinājumus: pirmo "aizsardzības līniju" - aizsargājošu mikrodaļiņu mākoni, ko magnētiskais lauks tur simt kilometrus pirms kuģa kursa. Otra "aizsardzības līnija" ir metāla, keramikas vai kompozītmateriāla vairogs, kas atspoguļo sabrukušo meteorītu fragmentus. Ja par vairoga dizainu viss ir vairāk vai mazāk skaidrs, tad pat Nobela prēmijas laureāti fizikā nezina, kā praksē ieviest "aizsargājošu mikrodaļiņu mākoni" ievērojamā attālumā no kuģa. Ir skaidrs, ka ar magnētiskā lauka palīdzību, bet lūk, kā tieši …
… Kuģis brauc ledus tukšumā. Ir pagājuši 50 gadi, kopš viņš pameta Saules sistēmu, un seši gaismas gadi aiz "Daedalus" stiepjas tāls ceļojums. Bīstamā Kuipera josta un noslēpumainais Oorta mākonis ir droši šķērsoti, trausli instrumenti ir izturējuši galaktikas staru plūsmas un atklātās kosmosa nežēlīgo aukstumu … Drīzumā plānotā tikšanās ar Barnarda zvaigžņu sistēmu … bet kāda ir šī iespēja tikšanās bezgalīgā zvaigžņu okeāna vidū sola tālās Zemes vēstnesi? Jaunas briesmas, saskaroties ar lieliem meteorītiem? Magnētiskie lauki un nāvējošās starojuma jostas "skrienošā Barnarda" apkārtnē? Negaidīti protruberu uzliesmojumi? Laiks rādīs … "Daedalus" pēc divām dienām metīsies garām zvaigznei un pazudīs uz visiem laikiem Kosmosa plašumos.
Daedalus pret 102 stāvu Empire State Building
Empire State Building, galvenais orientieris Ņujorkas panorāmā. Augstums bez smailes 381 m, augstums ar smaili 441 metrs
Daedalus pret Saturn V supersmago nesējraķeti
Saturn V uz palaišanas paliktņa
