Ամերիկյան իոնային հզորությամբ մեքենա սահմանել է տիեզերանավերի արագության ռեկորդ: Միջաստղային ճանապարհորդությունը ֆանտազիա չէ

Կորժնիկովը հաշվարկներ է տալիս, որ 0,1 C-ից ավելի արագությամբ տիեզերանավը ժամանակ չի ունենա փոխելու թռիչքի հետագիծը և խուսափել բախումից: Նա հավատում է, որ բարձրակարգ արագությամբ տիեզերանավը կփլուզվի նախքան իր նպատակին հասնելը: Նրա կարծիքով, միջաստղային ճանապարհորդությունը հնարավոր է միայն զգալիորեն ցածր արագությամբ (մինչև 0,01 C): 1950-60-ից: Միացյալ Նահանգներում մշակվել է միջուկային իմպուլսային հրթիռային շարժիչով տիեզերանավ ՝ «Օրիոն» միջմոլորակային տարածությունը ուսումնասիրելու համար:

Միջաստղային թռիչքը ճանապարհորդություն է իրականացվում տրանսպորտային միջոցների կամ ավտոմատ կայանների աստղերի միջև: Ames հետազոտական \u200b\u200bկենտրոնի (NASA) տնօրեն Սիմոն Պ. Ուարդենի խոսքով ՝ խորքային տիեզերական թռիչքի համար նախագիծը կարող է մշակվել 15-20 տարվա ընթացքում:

Թող թռիչքը այնտեղ և թռիչքի թռիչքը բաղկացած լինեն երեք փուլից ՝ միատեսակ արագացված արագացում, անընդհատ արագությամբ թռիչք և միատեսակ արագացված արագացում: Թող տիեզերանավը միավորի արագացումով շարժի կեսը, իսկ մյուս կեսը նույն արագացմամբ դանդաղեցնում է (): Այնուհետև նավը շրջվում է և կրկնում արագացման և դանդաղեցման փուլերը:

Ոչ բոլոր տեսակի շարժիչները հարմար են միջաստղային թռիչքի համար: Հաշվարկները ցույց են տալիս, որ այս փաստաթղթում դիտարկված տիեզերական համակարգի օգնությամբ հնարավոր է հասնել աստղային Ալֆա Կենտաուրիին ... մոտ 10 տարի հետո »: Որպես խնդրի լուծման տարբերակներից մեկը, առաջարկվում է օգտագործել թեթև կամ մոտավորապես թեթև արագությամբ շարժվող տարրական մասնիկները որպես հրթիռային աշխատանքային նյութ:

Ո՞րն է ժամանակակից տիեզերանավերի արագությունը:

Արտանետման մասնիկների արագությունը 15-ից 35 կմ մեկ վայրկյանում: Հետևաբար, գաղափարները հայտնվեցին, որ միջաստղային նավերը արտաքին աղբյուրից էներգիա են մատակարարվում: Այս պահին այս նախագիծը հնարավոր չէ իրականացնել. Շարժիչը պետք է ունենա շահագործման ժամկետի 0,073 վրկ (հատուկ իմպուլս 2 միլիոն վայրկյան), մինչդեռ դրա մղումը պետք է հասնի 1570 Ն (այսինքն ՝ 350 լբ):

Միջաստղային փոշու հետ բախումը տեղի է ունենալու գրեթե լույսի արագությամբ և ֆիզիկապես նման է միկրոէներգետիկ պայթյունների: Գիտական \u200b\u200bգեղարվեստական \u200b\u200bգործերում հաճախ նշվում են միջաստեղային ճանապարհորդության եղանակները ՝ հիմնվելով վակուումում լույսի արագությունից արագ շարժվելու վրա: Ամենամեծ անձնակազմը բաղկացած էր 8 տիեզերագնացից (այն ներառում էր 1 կին), որը գործարկվել է 1985 թվականի հոկտեմբերի 30-ին Challenger- ի վերաօգտագործվող տիեզերանավի վրա:

Մոտակա աստղից (Proxima Centauri) հեռավորությունը կազմում է մոտ 4.243 լուսային տարի կամ մոտ 268 հազար անգամ ավելի հեռավորություն Երկրից մինչև Արև: Աստղային թռիչքները գիտական \u200b\u200bֆանտաստիկայի էական մասն են:

Այս իրավիճակում երկրի նշման շրջանակներում թռիչքի ժամանակը կկազմի մոտավորապես 12 տարի, իսկ նավի ժամացույցով կանցնի 7,3 տարի: Մասնավորապես, միջաստղային ճանապարհորդության համար տարբեր տեսակի շարժիչների համապատասխանությունը վերանայվել է 1973 թ.-ին Բրիտանական Միջplanetary Society- ի ժողովում ՝ դոկտոր Թոնի Մարտինի կողմից:

Աշխատանքի ընթացքում առաջարկվել են նախագծեր խոշոր և փոքր աստղերի համար («սերունդների նավեր»), որոնք ունակ էին համապատասխանաբար 1800 և 130 տարի անց հասնել Alpha Centauri աստղի: 1971-ին Բյուրականի սիմպոզիումում Հ. Մարքսի զեկույցում առաջարկվեց ռենտգենյան լազերներ օգտագործել միջաստղային թռիչքների համար: 1985-ին Ռ. Ֆորվարդը առաջարկել է միկրոալիքային ճառագայթման էներգիայի միջոցով արագացված միջաստղային զոնդի ձևավորում:

Տիեզերական արագության սահմանը

Ժամանակակից հրթիռների զանգվածի հիմնական բաղադրիչը հրթիռի արագացման համար պահանջվող վառելիքի զանգվածն է: Եթե \u200b\u200bհնարավոր է ինչ-որ կերպ օգտագործել հրթիռի շրջապատող միջավայրը որպես աշխատանքային հեղուկ և վառելիք, ապա հնարավոր է էապես կրճատել հրթիռի զանգվածը և, դրա շնորհիվ հասնել մեծ արագությունների:

1960-ականներին Բուսարը առաջարկեց միջաստղային ուղիղ հոսքի նախագծում ռեակտիվ շարժիչ (MNRD): Միջաստղային միջավայրը բաղկացած է հիմնականում ջրածնից: 1994 թվականին effեֆրի Լանդիսն առաջարկել է միջաստղային իոնային զոնդի նախագիծ, որը կայանում է լազերային ճառագայթից էներգիա ստանալու մասին:

«Դեդալուս» հրթիռային նավը պարզվեց, որ այնքան հսկայական է, որ այն պետք է կառուցվեր բաց տարածքում: Միջաստղային նավերի թերություններից մեկն այն է, որ նրանց հետ ուժային համակարգ կրելու անհրաժեշտությունն է, ինչը մեծացնում է զանգվածը և, համապատասխանաբար, նվազում արագությունը: Այսպիսով, էլեկտրական հրթիռային շարժիչը ունի 100 կմ / վ բնութագրական արագություն, ինչը չափազանց դանդաղ է ընդունելի ժամանակում հեռավոր աստղերին թռչելու համար:

Մարդկության ամենամեծ ակտիվներից մեկը Միջազգային տիեզերակայանն է կամ ISS- ն: Իր ուղեծրով իր ստեղծման և գործունեության համար մի քանի պետություններ միավորվել են ՝ Ռուսաստանը, որոշ եվրոպական երկրներ, Կանադան, Japanապոնիան և ԱՄՆ: Այս ապարատը ցույց է տալիս, որ երկրները անընդհատ համագործակցում են, կարելի է հասնել շատ բան: Մոլորակի բոլոր մարդիկ գիտեն այս կայանի մասին, և շատերը հարցեր են տալիս այն մասին, թե ինչ բարձրության վրա է թռչում ISS- ն և ինչ ուղեծիր: Քանի՞ տիեզերագնաց կա այնտեղ: Ի՞շտ է, որ այնտեղ զբոսաշրջիկներին թույլատրվում է: Եվ սա մարդկության համար հետաքրքիր բոլորը չէ:

Կայանի կառուցվածքը

ISS- ն բաղկացած է տասնչորս մոդուլից, որոնք պարունակում են լաբորատորիաներ, պահեստներ, հանգստի սենյակներ, ննջասենյակներ, կոմունալ սենյակներ: Կայանը նույնիսկ մարզասրահ ունի մարզասրահով: Այս ամբողջ համալիրը սնուցվում է արևային պանելներով: Դրանք հսկայական են, մարզադաշտի չափը:

ISS փաստեր

Իր գործունեության ընթացքում կայանը մեծ հիացմունք է առաջացրել: Այս ապարատն է ամենամեծ նվաճումը մարդկային մտքերը: Իր դիզայնով, նպատակով և առանձնահատկություններով այն կարելի է անվանել կատարելություն: Իհարկե, միգուցե Երկրի վրա 100 տարի անց նրանք կսկսեն կառուցել այլ պլանի տիեզերանավեր, բայց մինչ օրս, այսօր, այս ապարատը մարդկության սեփականությունն է: Դա են վկայում ISS- ի վերաբերյալ հետևյալ փաստերը.

1. Իր գոյության ընթացքում մոտ երկու հարյուր տիեզերագնաց է այցելել ISS: Եղել են նաև զբոսաշրջիկներ, ովքեր պարզապես թռան ներս ՝ Տիեզերքը նայելու ուղեծրային բարձրությունից:
2. Կայանը կարելի է տեսնել Երկրից անզեն աչքով: Այս կառուցվածքը արհեստական \u200b\u200bարբանյակների շարքում ամենամեծն է և կարելի է հեշտությամբ տեսնել մոլորակի մակերևույթից ՝ առանց որևէ խոշորացույցի: Կան քարտեզներ, որոնց վրա կարող եք տեսնել, թե երբ և երբ է սարքը թռչում քաղաքների վրա: Դրանք հեշտությամբ կարելի է գտնել տեղեկատվություն ձեր բնակավայրի վերաբերյալ ՝ օգտագործելով դրանց. Տեսեք թռիչքի ժամանակացույցը տարածաշրջանի շուրջ:
3. Կայանը հավաքելու և այն աշխատանքային կարգով պահելու համար տիեզերագնացները ավելի քան 150 անգամ մուտք են գործել բաց տարածություն ՝ այնտեղ անցկացնելով շուրջ հազար ժամ:
4. Ապարատը ղեկավարվում է վեց տիեզերագնացով: Կյանքի աջակցության համակարգը ապահովում է մարդկանց մշտական \u200b\u200bներկայությունը կայարանում `առաջին մեկնարկի պահից:
5. Միջազգային տիեզերակայանը եզակի վայր է լաբորատոր փորձերի բազմազանության համար: Գիտնականները եզակի հայտնագործություններ են կատարում բժշկության, կենսաբանության, քիմիայի և ֆիզիկայի, ֆիզիոլոգիայի և օդերևութաբանական դիտարկումների, ինչպես նաև գիտության այլ բնագավառներում:
6. Սարքն օգտագործում է հսկա արևային վահանակներ, որոնց չափը հասնում է իր վերջնական գոտիներով ֆուտբոլի դաշտի տարածքին: Նրանց քաշը գրեթե երեք հարյուր հազար կիլոգրամ է:
7. Մարտկոցները ի վիճակի են ամբողջությամբ ապահովել կայանի աշխատանքը: Նրանց աշխատանքը սերտորեն դիտարկվում է:
8. Կայանում կա մինի տուն, որը հագեցած է երկու սանհանգույցով և մարզադահլիճով:
9. Թռիչքը դիտվում է Երկրից: Վերահսկողության համար մշակվել են ծրագրեր, որոնք բաղկացած են միլիոնավոր կոդերի տողերից:

Տիեզերագնացներ

2017 թվականի դեկտեմբերից ի վեր ISS- ի անձնակազմը բաղկացած է հետևյալ աստղագետներից և տիեզերագնացներից.

• Անտոն Շկապլերով - ISS-55 հրամանատար: Նա երկու անգամ եղել է կայարանում ՝ 2011-2012 թվականներին և 2014-2015 թվականներին: 2 թռիչքի համար նա կայարանում ապրել է 364 օր:
• Skeet Tingle - Թռիչքի ինժեներ, NASA- ի տիեզերագնաց: Այս տիեզերագնացը տիեզերական թռիչքի փորձ չունի:
• Նորիշիգ Կանան թռիչքների ինժեներ է և onապոնիայում տիեզերագնաց:
• Ալեքսանդր Միսուրկին: Նրա առաջին չվերթն իրականացվել է 2013 թվականին ՝ 166 օր տևողությամբ:
• Macr Wande Hai- ը թռիչքի փորձ չունի:
• Ոզեֆ Աքաբա: Առաջին թռիչքն իրականացվել է 2009 թ.-ին ՝ Discovery- ի շրջանակներում, իսկ երկրորդ թռիչքն իրականացվել է 2012 թվականին:

Երկիր տիեզերքից

Տիեզերքից դեպի Երկիր, բացվում են եզակի տեսակետներ: Այդ մասին են վկայում լուսանկարները, տիեզերագնացների և տիեզերագնացների տեսանյութերը: Կարող եք տեսնել կայանի աշխատանքը, տիեզերական լանդշաֆտները, եթե դիտում եք ISS կայարանից առցանց հեռարձակումները: Այնուամենայնիվ, որոշ տեսախցիկներ անջատված են պահպանման պատճառով:

Մեր ընթերցող Նիկիտա Աեգևը հարցնում է. Ո՞րն է միջաստղային ճանապարհորդության հիմնական խնդիրը: Պատասխանը նույնպես կպահանջի երկար հոդված, չնայած որ հարցին կարելի է պատասխանել մեկ խորհրդանիշով. գ .

Վակուումում լույսի արագությունը ՝ c, վայրկյանում կազմում է մոտ երեք հարյուր հազար կիլոմետր և այն չի կարող գերազանցել: Հետևաբար անհնար է աստղերին հասնել ավելի արագ, քան մի քանի տարի հետո (լույսը անցնում է 4,243 տարի առաջ Proxima Centauri- ից, այնպես որ տիեզերանավը չի կարող հասնել նույնիսկ ավելի արագ): Եթե \u200b\u200bմենք ավելացնում ենք արագացման և դանդաղեցման ժամանակը մարդու համար քիչ թե շատ ընդունելի արագացմամբ, ապա մոտակա տասը տարի մենք ստանում ենք մոտակա աստղը:

Ինչ պայմաններում պետք է թռչել:

Եվ այս ժամանակահատվածն ինքնին արդեն էական խոչընդոտ է, նույնիսկ եթե մենք անտեսում ենք «ինչպես արագացնել լույսի արագությանը մոտ արագությունը» հարցը: Հիմա գոյություն չունի տիեզերանավեր, ինչը թույլ կտա անձնակազմին ինքնուրույն ապրել տիեզերքում այսքան ժամանակ. տիեզերագնացները անընդհատ Երկրից բերում են թարմ նյութեր: Սովորաբար, միջաստղային ճանապարհորդության խնդիրների մասին խոսակցություն սկսվում է ավելի հիմնարար հարցերով, բայց մենք կսկսենք զուտ կիրառական խնդիրներով:

Նույնիսկ Գագարինի թռիչքից նույնիսկ կես դար անց, ինժեներները չկարողացան ստեղծել լվացքի մեքենա և բավականաչափ գործնական ցնցուղ տիեզերանավերի համար, և զրոյական ծանրության պայմանների համար նախատեսված զուգարանները ISS- ի վրա փչանում են նախանձելի օրինաչափությամբ: Առնվազն Մարսի թռիչքը (22 լուսային րոպե 4 լույսի փոխարեն) արդեն իսկ անառարկելի խնդիր է հանդիսանում սանտեխնիկական դիզայներների համար. Այնպես որ, աստղերին ճանապարհորդելու համար ձեզ հարկավոր է գոնե հորինել տիեզերական զուգարան քսան տարվա երաշխիքով և նույնը լվացքի մեքենա.

Լվացքի, լվանալու և խմելու ջուրը նույնպես պետք է վերցվի ձեզ հետ կամ օգտագործվի: Ինչպես օդը, այնպես էլ սնունդը նույնպես պետք է պահվեն կամ աճեցվեն օդանավում: Երկրի վրա փակ էկոհամակարգ ստեղծելու փորձեր արդեն իրականացվել են, բայց դրանց պայմանները դեռ շատ տարբեր էին տիեզերականներից, գոնե ծանրության առկայության պայմաններում: Մարդկությունը գիտի, թե ինչպես կամերային ամանի պարունակությունը վերածել մաքուրի խմելու ջուր, բայց այս դեպքում պահանջվում է դա անել զրոյական ծանրության, բացարձակ հուսալիության և առանց սպառվող բեռնատար մեքենայի. չափազանց թանկ է ֆիլտրի քարտրիջների բեռնատարը աստղերին տանելը:

Գուլպաներ լվանալը և աղիքային ինֆեկցիաներից ձեզ պաշտպանելը կարող է թվալ չափազանց չնչին, «ոչ ֆիզիկական» սահմանափակումներ միջաստղային ճանապարհորդության վերաբերյալ, այնուամենայնիվ, ցանկացած փորձված ճանապարհորդ հաստատում է, որ ինքնավար արշավախմբի անծանոթ սննդից «փոքր բաները», ինչպիսիք են անհարմար կոշիկները կամ նյարդայնացնում են ստամոքսը անծանոթ սննդից:

Նույնիսկ տարրական ամենօրյա խնդիրների լուծումը պահանջում է նույն լուրջ տեխնոլոգիական բազան, որքան հիմնովին նոր տիեզերական շարժիչների զարգացումը: Եթե \u200b\u200bԵրկրի վրա զուգարանի տարափի մեջ մաշված մաշկը կարող է ձեռք բերել մոտակա խանութը երկու ռուբլով, ապա արդեն մարտական \u200b\u200bնավի վրա դուք պետք է կամ մատակարարեք: բոլորից նմանատիպ մասեր կամ 3D տպիչ ՝ համընդհանուր պլաստիկ հումքից պահեստամասերի արտադրության համար:

2013-ին ԱՄՆ ռազմածովային ուժերում լրջորենզբաղվում է 3D տպագրությամբ դաշտում ավանդական մեթոդների կիրառմամբ ռազմական տեխնիկայի վերանորոգման վրա ծախսված ժամանակը և գումարը գնահատելուց հետո: Զինվորականները որոշեցին, որ տասը տարի առաջ դադարեցված ուղղաթիռի հավաքման համար ավելի հեշտ է որոշ հազվագյուտ բամբակներ տպել, քան մեկ այլ պահեստի պահեստից մի մաս պատվիրելը:

Կորոլևի ամենամոտ գործընկերներից մեկը ՝ Բորիս Չերտոկը, իր հուշերում գրել է «Հրթիռներ և մարդիկ», որ ինչ-որ պահի սովետական \u200b\u200bտիեզերական ծրագիրը բախվել է խրոցային շփումների պակասի: Բազմամյա մալուխների համար հուսալի միակցիչները պետք է մշակվեն առանձին:

Սարքավորումների, սննդի, ջրի և օդի պահեստամասերից բացի, տիեզերագնացներին էներգիա կպահանջվի: Շարժիչի և օդանավակայանի սարքավորումների համար անհրաժեշտ կլինի էներգիա, ուստի էներգիայի հզոր և հուսալի աղբյուրի հետ կապված խնդիրը պետք է լուծվի առանձին: Արեգակնային մարտկոցները անթերի են, եթե միայն թռիչքի աստղերից հեռավորության պատճառով, ռադիոիզոտոպային գեներատորները (նրանք ուժ են տալիս Voyagers- ին և New Horizons- ին) չեն ապահովում մեծածավալ տիեզերանավի համար անհրաժեշտ ուժը, և նրանք դեռ չեն իմացել, թե ինչպես կարելի է ամբողջությամբ պատրաստել միջուկային ռեակտորներ տարածության համար:

Ատոմակայանի արբանյակներով արբանյակներ ստեղծելու սովետական \u200b\u200bծրագիրը ստվերված էր միջազգային սկանդալի միջոցով Կանադայում «Կոսմոս -954» ապարատի անկումից հետո, ինչպես նաև մի շարք անհաջողություններով, որոնք պակաս դրամատիկ հետևանքներ ունեցան. նմանատիպ աշխատանքները Միացյալ Նահանգներում դադարել են նույնիսկ ավելի վաղ: Այժմ «Ռոսատոմը» և «Ռոսկոսմոսը» մտադիր են ստեղծել տիեզերական ատոմակայան, բայց դրանք դեռ տեղադրումներ են կարճ թռիչքների համար, և ոչ թե երկարատև ուղևորություն դեպի մեկ այլ աստղային համակարգ:

Թերևս, միջուկային ռեակտորի փոխարեն, tokamaks- ը կօգտագործվի ապագա միջաստղային նավերում: Այն մասին, թե որքան դժվար է գոնե ճիշտ որոշել ջերմային միջուկային պլազմայի պարամետրերը, այս MIPT- ում այս ամառ: Ի դեպ, Երկրի վրա ITER նախագիծը հաջողությամբ ընթանում է. Նույնիսկ նրանք, ովքեր առաջին տարին են մուտք գործել, այսօր բոլոր հնարավորություններն ունեն միանալու աշխատանքին ՝ էներգետիկ դրական հավասարակշռությամբ առաջին փորձնական ջերմաէներգետիկ ռեակտորի վրա:

Ինչի վրա թռչել:

Պայմանական հրթիռային շարժիչները հարմար չեն միջաստղային նավը արագացնելու և դանդաղեցնելու համար: Մեխանիկայի դասընթացին ծանոթները, որոնք առաջին կիսամյակում դասավանդվում են MIPT- ում, կարող են ինքնուրույն հաշվարկել, թե ինչքան վառելիք է պետք հրթիռը վայրկյանին առնվազն հարյուր հազար կիլոմետր ձեռք բերելու համար: Նրանց համար, ովքեր դեռ ծանոթ չեն iolիոլկովսկու հավասարմանը, մենք անմիջապես կհայտարարենք արդյունքի մասին ՝ վառելիքի բաքի զանգվածը պարզվում է, որ զգալիորեն ավելի բարձր է, քան արևային համակարգի զանգվածը:

Վառելիքի մատակարարումը կարող է կրճատվել `մեծացնելով այն արագությունը, որով շարժիչը դուրս է բերում աշխատանքային հեղուկը, գազը, պլազման կամ այլ բան, մինչև տարրական մասնիկների ճառագայթ: Ներկայումս պլազմային և իոնային շարժիչները ակտիվորեն օգտագործվում են արևային համակարգում ավտոմատ միջմոլորակային կայանների թռիչքների համար կամ երկրագնդակային արբանյակների ուղեծրը շտկելու համար, բայց դրանք ունեն մի շարք այլ թերություններ: Մասնավորապես, բոլոր այդպիսի շարժիչները տալիս են շատ քիչ քամի, նրանք դեռևս չեն կարող նավը տալ մի քանի մետր արագություն վայրկյանների քառակուսի:

Օլեգ Գորշկովը, MIPT- ի պրոռեկտորը, պլազմային շարժիչների ոլորտում ճանաչված փորձագետներից է: SPD շարքի շարժիչները արտադրվում են Fakel Design Bureau- ում, սրանք սերիական արտադրանք են ՝ կապի արբանյակների ուղեծրը շտկելու համար:

1950-ական թվականներին մշակվեց նախագիծ այնպիսի շարժիչի համար, որը կօգտագործեր միջուկային պայթյունի ազդակը (Օրիոնի նախագիծը), բայց հեռու չէ միջաստեղային թռիչքների համար պատրաստի լուծում լինելուց: Նույնիսկ ավելի քիչ զարգացած է շարժիչի դիզայնը, որն օգտագործում է մագնիտոհիդրոդինամիկ էֆեկտը, այսինքն ՝ այն արագանում է միջաստղային պլազմայի հետ փոխգործակցության շնորհիվ: Տեսականորեն, տիեզերանավը կարող էր «ներծծել» պլազմայի ներսը և հետ շպրտել ինքնաթիռի ստեղծման միջոցով, բայց դա ևս մեկ խնդիր է առաջացնում:

Ինչպե՞ս գոյատևել:

Միջաստղային պլազման հիմնականում պրոտոններն են և հելիումի միջուկները, եթե հաշվի առնենք ծանր մասնիկները: Հարյուր հազարավոր կիլոմետրեր վայրկյանում կարգի արագությամբ շարժվելիս բոլոր այս մասնիկները էներգիա են ստանում մեգաէլեկտրոնիկներով կամ նույնիսկ տասնյակ մեգաէլեկտրոնիկներով `նույն քանակությամբ, որքան միջուկային ռեակցիաների արտադրանքները: Միջաստղային միջին խտությունը կազմում է մոտ մեկ հարյուր հազար իոն մեկ խորանարդ մետր, ինչը նշանակում է, որ վայրկյանում նավի մաշկի քառակուսի մետրը կստանա մոտ 10 13 պրոտոն ՝ տասնյակ MeV էներգիաներով:

Մեկ էլեկտրոնային վոլտ, էլեկտրալար,― սա այն էներգիան է, որը էլեկտրոնը ձեռք է բերում մեկ էլեկտրոդից մյուսը թռչելիս `մեկ վոլտի հավանական տարբերությամբ: Լույսի քվանտան ունի այդպիսի էներգիա, և ավելի բարձր էներգիայով ուլտրամանուշակագույն քվանտներն արդեն ունակ են վնասել ԴՆԹ-ի մոլեկուլները: Megaelectronvolts- ում էներգիայի հետ ճառագայթահարումը կամ մասնիկները ուղեկցում են միջուկային ռեակցիաներին, և ավելին, ինքնին ի զորու է դրանք առաջացնել:

Նման ճառագայթումը համապատասխանում է կլանված էներգիային (ենթադրելով, որ ամբողջ էներգիան ներծծվում է մաշկի միջոցով) տասնյակ ջուլլներում: Ավելին, այս էներգիան կգա ոչ միայն ջերմության տեսքով, այլև մասամբ կարող է գնալ նավի նյութում միջուկային ռեակցիաների նախաձեռնում ՝ կարճաժամկետ իզոտոպների ձևավորմամբ. Այլ կերպ ասած ՝ մաշկը կդառնա ռադիոակտիվ:

Դեպքի որոշ պրոտոններ և հելիումի միջուկներ հնարավոր է մի կողմի շեղվել մագնիսական դաշտի միջոցով, և բազմաթիվ շերտերի բարդ ծածկը կարող է պաշտպանված լինել առաջացած ճառագայթումից և երկրորդային ճառագայթումից, բայց այդ խնդիրները նույնպես լուծում դեռ չեն ունենում: Բացի այդ, այնպիսի հիմնարար դժվարություններ, ինչպիսիք են ՝ «ո՞ր նյութը ամենաքիչը կկործանվի ճառագայթահարման ընթացքում», թռիչքի ժամանակ տիեզերանավը սպասարկելու փուլում կվերածվեն հատուկ խնդիրների `« ինչպես կարելի է 25-ից չորս պտուտակով 25-ից հանել քառակուսու մեջ մեկ ժամում հիսուն millisievert »:

Հիշեցնենք, որ Հաբլի աստղադիտակի վերջին նորոգման ժամանակ տիեզերագնացները սկզբում չկարողացան ապամոնտաժել այն չորս պտուտակները, որոնք ապահովում էին տեսախցիկներից մեկը: Երկրի հետ խորհրդակցելուց հետո նրանք ոլորող մոմենտը փոխարինեցին սովորական պտույտով և կիրառեցին դաժան ուժ: Հեղույսները տեղից շարժվեցին, խցիկը հաջողությամբ փոխարինվեց: Եթե \u200b\u200bխցանված պտուտակը պոկվեր, ապա երկրորդ արշավախմբի գինը կկազմեր կես միլիարդ ԱՄՆ դոլար: Կամ ընդհանրապես չէր լինի:

Կա՞ն որևէ տեղաշարժ:

Գիտական \u200b\u200bֆանտաստիկայում (հաճախ գիտական \u200b\u200bֆանտաստիկայից ավելի ֆանտաստիկ) միջաստղային ճանապարհորդությունը տեղի է ունենում «ենթահողային թունելների միջոցով»: Ֆորմալ կերպով, Էյնշտեյնի հավասարումները, նկարագրելով տարածության-ժամանակի երկրաչափությունը `կախված այս տիեզերական ժամում բաշխված զանգվածից և էներգիայից, իսկապես ընդունում են նման մի բան. Միայն էներգիայի գնահատված ծախսերն անգամ ավելի ճնշող են, քան Պրոքսիմա Կենտաուրի թռիչքի համար հրթիռային վառելիքի քանակի գնահատումները: Ոչ միայն անհրաժեշտ է շատ էներգիա, այլև էներգիայի խտությունը պետք է լինի բացասական:

Հարցը, թե արդյո՞ք հնարավոր է ստեղծել կայուն, մեծ և էներգետիկ հնարավոր «ջրաղաց», կապված է տիեզերքի կառուցվածքի, որպես ամբողջության, հիմնարար հարցերի: Չլուծված ֆիզիկական խնդիրներից մեկը այսպես կոչված Ստանդարտ մոդելի մեջ ծանրության բացակայությունն է `տեսություն, որը նկարագրում է տարրական մասնիկների վարքագիծը և չորս հիմնական ֆիզիկական փոխազդեցություններից երեքը: Ֆիզիկոսների ճնշող մեծամասնությունը բավականին թերահավատորեն է վերաբերվում այն \u200b\u200bփաստին, որ ծանրության քվանտային տեսության մեջ կա միջաստղային «ցատկող գերարյուն տարածություն» տեղ, բայց, խստորեն ասած, ոչ ոք չի արգելում փորձել գտնել աստղերի թռիչքների համար ուղի գտնել:

Ժամանակակից տեխնոլոգիաներն ու հայտնագործությունները տիեզերական ուսումնասիրություններն անցնում են բոլորովին այլ մակարդակի, բայց միջաստղային ճանապարհորդությունը դեռ երազ է: Բայց արդյո՞ք դա այնքան անիրական և անհասանելի է: Ի՞նչ կարող ենք անել այժմ և ինչ կարող ենք ակնկալել մոտ ապագայում:

Ուսումնասիրելով Kepler աստղադիտակի միջոցով ձեռք բերված տվյալները ՝ աստղագետները հայտնաբերել են պոտենցիալ բնակելի էքսկլանեմաներ ՝ 54: Այս հեռավոր աշխարհները գտնվում են բնակելի գոտում, այսինքն. կենտրոնական աստղից որոշակի հեռավորության վրա, ինչը հնարավորություն է տալիս պահպանել հեղուկ ջուր մոլորակի մակերևույթի վրա:

Այնուամենայնիվ, հիմնական հարցի պատասխանը `մենք միայնակ ենք Տիեզերքում, դժվար է ձեռք բերել` արևային համակարգը և մեր ամենամոտ հարևանները բաժանող հսկայական հեռավորության պատճառով: Օրինակ, «խոստումնալից» մոլորակը Gliese 581g- ն 20 լույսի տարի է հեռու `տիեզերական չափանիշներով բավականաչափ մոտ, բայց Երկրային գործիքների համար շատ հեռու:

Երկրից 100 և ավելի քիչ թեթև տարիների շառավղով արտաքնոցների առատությունը և այն հսկայական գիտական \u200b\u200bև նույնիսկ քաղաքակրթական հետաքրքրությունը, որ նրանք ներկայացնում են մարդկության համար, մեզ ստիպում են նորովի դիտարկել միջաստղային ճանապարհորդության մինչ այժմ ֆանտաստիկ գաղափարը:

Այլ աստղեր թռչելը, իհարկե, տեխնոլոգիայի հարց է: Ավելին, այդպիսի հեռավոր նպատակին հասնելու մի քանի հնարավորություններ կան, և ընտրությունը հօգուտ մեկ կամ մեկ այլ մեթոդի դեռ չի արվել:

Մարդկությունն արդեն միջաստղային մեքենաներ է ուղարկել տիեզերք. Պիոներ և Վոյաջեր զոնդեր: Ներկայումս նրանք թողել են արեգակնային համակարգի սահմանները, բայց դրանց արագությունը մեզ թույլ չի տալիս խոսել նպատակին ցանկացած արագ ձեռքբերման մասին: Այսպիսով, Վոյաջեր 1-ը, շարժվելով մոտ 17 կմ / վ արագությամբ, նույնիսկ մոտակա աստղ Պրոքսիմա Կենտավրին (4,2 լուսային տարի) թռչելու է աներևակայելի երկար ժամանակ `17 հազար տարի:

Ակնհայտ է, որ ժամանակակից հրթիռային շարժիչներով մենք արևային համակարգից այն կողմ չենք հասնի. 1 կգ բեռ տեղափոխել նույնիսկ մոտակա Պրոքսիմա Քենթաուրին, անհրաժեշտ է տասնյակ հազարավոր տոննա վառելիք: Միևնույն ժամանակ, քանի որ նավի զանգվածը մեծանում է, անհրաժեշտ վառելիքի քանակը մեծանում է, և այն տեղափոխելու համար անհրաժեշտ է լրացուցիչ վառելիք: Այն արատավոր օղակը, որը քիմիական վառելիքով լցնում է տանկերը. Տիեզերանավ կառուցելը, որը կշռում է միլիարդավոր տոննա, բացարձակապես անհավատալի ձեռնարկություն է: Iolիոլկովսկու բանաձևի օգտագործմամբ պարզ հաշվարկները ցույց են տալիս, որ քիմիական վառելիքով հրթիռային տիեզերանավը մոտ 10% արագությամբ արագացնելը պահանջում է ավելի շատ վառելիք, քան առկա է տիեզերքում:

Monերմաստիճանային միաձուլման ռեակցիան էներգիա է ստեղծում զանգվածի մեկ միավորի համար, միջին հաշվով, միլիոն անգամ ավելին, քան քիմիական այրման գործընթացները: Ահա թե ինչու 1970-ականներին ՆԱՍԱ-ն ուշադրություն էր հրավիրում ջերմոցային հրթիռային շարժիչների օգտագործման հնարավորության վրա: Daedalus անօդաչու տիեզերանավի նախագիծը ենթադրում էր շարժիչի ստեղծում, որի մեջ ջերմոցային վառելիքի փոքր գնդիկավոր կուտակվում էր այրման պալատում և բոցավառվում էլեկտրոնային ճառագայթներով: Monերմաստիճանային ռեակցիայի արտադրանքները դուրս են գալիս շարժիչի վարդակից և արագացնում նավը:

Տիեզերանավ Daedalus- ը `Empire State Building- ի համեմատությամբ

«Դեդալուս» -ը նախատեսում էր նավարկել 4 հազար մետր տրամագծով 50 հազար տոննա վառելիքային գնդիկ: Մասնաճյուղերը բաղկացած են առանցքայինից `դեուտերիում և տրիտում և հելիում -3 կեղև: Վերջինը վառելիքի գնդիկի զանգվածի միայն 10-15% -ն է, բայց, ըստ էության, վառելիքն է: Հելիում -3-ը առատ է Լուսնի վրա, իսկ դեուտիրիան լայնորեն օգտագործվում է միջուկային արդյունաբերության մեջ: Deuterium միջուկը հանդես է գալիս որպես դետոնատոր `միաձուլման ռեակցիան այրելու համար և հրթիռային պլազմային ինքնաթիռի արձակմամբ ուժեղ ռեակցիա է հրահրում, որը կառավարվում է հզոր մագնիսական դաշտի միջոցով: «Daedalus» շարժիչի մոլիբդենի այրման հիմնական պալատը պետք է կշռեր ավելի քան 218 տոննա, երկրորդ փուլի պալատը ՝ 25 տոննա: Մագնիսական գերհաղորդիչ կծիկներն էլ համընկնում են հսկայական ռեակտորի հետ. Առաջինը կշռում է 124,7 տոննա, իսկ երկրորդը ՝ 43,6 տոննա: Համեմատության համար ՝ տափօղակի չոր զանգվածը 100 տոննայից պակաս է:

Daedalus- ի թռիչքը պլանավորվել էր երկու փուլով. Առաջին փուլի շարժիչը ստիպված էր աշխատել ավելի քան 2 տարի և այրել 16 միլիոն վառելիքի գնդիկ: Առաջին փուլի տարանջատումից հետո երկրորդ փուլի շարժիչը աշխատում էր գրեթե երկու տարի: Այսպիսով, 3,81 տարվա անընդմեջ արագացման դեպքում Դեդալուսը կհասնի լույսի արագության 12.2% առավելագույն արագության: Նման նավը 50 տարվա ընթացքում կտարածի Բարնարդի աստղի հեռավորությունը (5,96 լուսային տարի) և կկարողանա հեռավոր աստղային համակարգի միջոցով թռչել հեռավորության վրա ՝ իր դիտարկումների արդյունքները ռադիոկապով փոխանցելով Երկիր: Այսպիսով, ամբողջ առաքելությունը կտևի շուրջ 56 տարի:

Չնայած բազմաթիվ Daedalus համակարգերի հուսալիության և դրա հսկայական արժեքի ապահովման մեծ դժվարություններին, այս նախագիծն իրականացվում է ժամանակակից տեխնոլոգիաների մակարդակով: Ավելին, 2009 թ.-ին, հետաքրքրասերների մի խումբ վերակենդանացրեց աշխատանքը ջերմաէներգետիկական նավի նախագծի վերաբերյալ: Ներկայումս Icarus նախագիծը ներառում է 20 գիտական \u200b\u200bթեմա ՝ միջաստղային նավի համար համակարգերի և նյութերի տեսական զարգացման վերաբերյալ:

Այսպիսով, մինչև 10 լուսային տարի հեռավորության վրա գտնվող անօդաչու թռիչքները արդեն իսկ հնարավոր են, ինչը կպահանջի մոտ 100 տարվա թռիչք, գումարած ժամանակը, որպեսզի ռադիոազդանշանը վերադառնա Երկիր: Այս շառավիղը ներառում է աստղային համակարգեր Alpha Centauri, Barnard's Star, Sirius, Epsilon Eridani, UV Ceti, Ross 154 and 248, CN Leo, WISE 1541-2250: Ինչպես տեսնում եք, Երկրի մերձակայքում կան բավականաչափ առարկաներ, որոնք ուսումնասիրելու են անօդաչու առաքելությունները: Բայց ինչ անել, եթե ռոբոտները գտնեն իսկապես անսովոր և եզակի մի բան, ինչպիսին է բարդ կենսոլորտը: Մարդու մասնակցությամբ արշավախումբը կկարողանա՞ գնալ հեռավոր մոլորակներ:

Թռիչք ողջ կյանքի ընթացքում

Եթե \u200b\u200bմենք այսօր կարողանանք սկսել անօդաչու տիեզերանավ կառուցել, ապա manned տիեզերանավի հետ կապված իրավիճակը ավելի բարդ է: Առաջին հերթին ՝ թռիչքի ժամանակի հարցը սուր է: Վերցրեք Բարնարդի աստղը: Տիեզերագնացները պետք է պատրաստվեն դպրոցից վարվող թռիչքի, քանի որ նույնիսկ եթե Երկրից արձակումը տեղի ունենա իրենց 20-ամյակի կապակցությամբ, տիեզերանավը թռիչքի նպատակին կհասնի 70-րդ կամ նույնիսկ 100-ամյակին (հաշվի առնելով արգելակման անհրաժեշտությունը, ինչը անօդաչու թռիչքի համար անհրաժեշտ չէ): ... Պատանեկության կազմում անձնակազմի ընտրությունը հղի է հոգեբանական անհամատեղելիությամբ և միջանձնային կոնֆլիկտներով, և 100 տարեկանը հույս չի տալիս մրգերի մակերևույթին բեղմնավոր աշխատանքի և տուն վերադառնալու համար:

Այնուամենայնիվ, իմաստ ունի վերադառնալ: Նասայի բազմաթիվ հետազոտություններ հանգեցնում են հիասթափեցնող եզրակացության. Զրոյական ծանրության երկարատև մնալը անդառնալիորեն կործանում է տիեզերագնացների առողջությունը: Օրինակ ՝ Կենսաբանության պրոֆեսոր Ռոբերտ Ֆիտսի աշխատանքը ISS- ի տիեզերագնացների հետ, ցույց է տալիս, որ նույնիսկ չնայած տիեզերանավի վրա ֆիզիկական վարժությունների անցկացմանը, Մարս եռամյա առաքելությունից հետո մեծ մկանները, ինչպիսիք են հորթի մկանները, կդառնան 50% թուլացած: Նվազում է նաև ոսկրային հանքային խտությունը: Արդյունքում, ծայրահեղ իրավիճակներում աշխատելու և գոյատևելու կարողությունը զգալիորեն նվազում է, և նորմալ ծանրության հետ հարմարվելու ժամանակահատվածը կլինի առնվազն մեկ տարի: Տասնամյակներ շարունակ զրոյական ծանրության թռիչքը կասկածի տակ կդնի տիեզերագնացների կյանքը: Հնարավոր է, որ մարդու մարմինը կկարողանա վերականգնել, օրինակ ՝ դանդաղեցման գործընթացում ՝ աստիճանաբար աճող ծանրությամբ: Այնուամենայնիվ, մահվան ռիսկը դեռ չափազանց մեծ է և պահանջում է արմատական \u200b\u200bլուծում:

Stanford Thor- ը կոշտ կառույց է, որի ամբողջ քաղաքները գտնվում են պտտվող եզրագծի ներսում:

Դժբախտաբար, միջաստղային տիեզերանավի վրա անիմաստության խնդիրը լուծելը այնքան էլ հեշտ չէ: Կենդանի միավորը պտտելով արհեստական \u200b\u200bինքնահոս ստեղծելու հնարավորությունը մի շարք դժվարություններ է առաջացնում: Երկրի ծանրությունը ստեղծելու համար նույնիսկ 200 մ տրամագիծ ունեցող անիվը պետք է պտտվեր րոպեում 3 հեղափոխության արագությամբ: Նման արագ պտույտով Կարյոլիսի ուժը կստեղծի բեռներ, որոնք լիովին անտանելի են մարդու վեստիբուլյար ապարատի համար ՝ առաջացնելով սրտխառնոց և ծովեզրության սուր հարձակումներ: Այս խնդրի միակ լուծումը Stanford Tor- ն է, որը մշակվել է Ստենֆորդի համալսարանի գիտնականների կողմից 1975 թվականին: Սա 1,8 կմ տրամագծով հսկայական օղակ է, որի մեջ կարող էին ապրել 10 հազար տիեզերագնաց: Իր չափի շնորհիվ այն ապահովում է ինքնահոս 0.9-1.0 գ մակարդակի վրա և բավականին հարմարավետ է մարդկանց համար: Այնուամենայնիվ, նույնիսկ մեկ ռ / ժ-ից ցածր ռոտացիոն արագության դեպքում մարդիկ դեռ կտեսնեն թեթև, բայց նկատելի տհաճություն: Ավելին, եթե այդպիսի հսկա կենդանի խցիկ կառուցվի, նույնիսկ փոքր տեղաշարժերը torus- ի քաշի բաշխման վրա կազդի պտտման արագության վրա և առաջացնում են ամբողջ կառույցի թրթռանքներ:

Remainsառագայթման խնդիրը նույնպես մնում է դժվար: Նույնիսկ Երկրի մերձակայքում (ISS- ի տակ), տիեզերագնացները վեց ամսից ոչ ավելի են, քան ճառագայթահարման վտանգի պատճառով: Միջմոլորակային տիեզերանավը պետք է հագեցած լինի ծանր պաշտպանությամբ, սակայն մարդու մարմնի վրա ճառագայթման ազդեցության հարցը մնում է: Մասնավորապես, ուռուցքային հիվանդությունների ռիսկի վերաբերյալ, որի զրոյական ծանրության պայմաններում դրանց զարգացումը գործնականում չի ուսումնասիրվել: Այս տարվա սկզբին Քյոլնում գտնվող գերմանական օդատիեզերական կենտրոնի գիտնական Կրասիմիր Իվանովը հրապարակեց զրոյական ծանրության մեջ մելանոման բջիջների վարքի (մաշկի քաղցկեղի ամենավտանգավոր ձևի) վարքագծի հետաքրքիր ուսումնասիրության արդյունքները: Նորմալ ծանրության տակ աճող քաղցկեղի բջիջների համեմատությամբ, բջիջները, որոնք 6 և 24 ժամ զրոյական ծանրության տակ են անցկացրել, ավելի քիչ են հակված մետաստազների: Սա, կարծես, լավ նորություն է, բայց միայն առաջին հայացքից: Փաստն այն է, որ նման «տիեզերական» քաղցկեղը ի վիճակի է տասնամյակներ հանգստանալ, իսկ անսպասելիորեն տարածվել մեծ մասշտաբներով, երբ իմունային համակարգը խաթարվի: Բացի այդ, ուսումնասիրությունը պարզ է դարձնում, որ մենք դեռ շատ քիչ բան գիտենք մարդու մարմնի արձագանքման մասին տիեզերքում երկար մնալու մասին: Այսօր տիեզերագնացները, առողջ ուժեղ մարդիկ, շատ քիչ ժամանակ են ծախսում այնտեղ ՝ իրենց փորձը երկար միջաստղային թռիչքի տեղափոխելու համար:

Ամեն դեպքում, 10 հազար մարդու համար նախատեսված նավը կասկածելի գաղափար է: Նման մի շարք մարդկանց համար ստեղծել հուսալի էկոհամակարգ, հսկայական քանակությամբ բույսեր, 60 հազար հավ, 30 հազար նապաստակ և մեծ եղջերու նախիր անասուններ... Դա միայնակ կարող է ապահովել օրական 2400 կալորիա պարունակող դիետա: Այնուամենայնիվ, նման փակ էկոհամակարգեր ստեղծելու բոլոր փորձերը անփոփոխ ավարտվում են ձախողման մեջ: Այսպիսով, «Բիոսֆեր -2» խոշորագույն փորձի ժամանակ Space Biosphere Ventures- ը կառուցեց կնքված շինությունների ցանց ՝ 1,5 հա ընդհանուր մակերեսով, 3 հազար տեսակի բույսերով և կենդանիներով: Ամբողջ էկոհամակարգը պետք է դառնար ինքնապաշտպանված փոքրիկ «մոլորակ», որում 8 մարդ էր ապրում: Փորձը տևեց 2 տարի, բայց մի քանի շաբաթ անց սկսեցին լուրջ խնդիրներ. Միկրոօրգանիզմներն ու միջատները սկսեցին անվերահսկելիորեն բազմապատկվել ՝ սպառելով շատ թթվածին և բույսեր, և նաև պարզվեց, որ առանց քամի, բույսերը շատ փխրուն են դառնում: Տեղական էկոլոգիական աղետի հետևանքով մարդիկ սկսեցին նիհարել, թթվածնի քանակը նվազեց 21% -ից մինչև 15%, և գիտնականները ստիպված էին խախտել փորձի պայմանները և ութ «տիեզերագնացներին» մատակարարել թթվածնով և սնունդով:

Այսպիսով, բարդ էկոհամակարգերի ստեղծումը կարծես թե սխալ և վտանգավոր միջոց է միջաստղային նավի անձնակազմին թթվածնով և սնունդով ապահովելու համար: Այս խնդիրը լուծելու համար ձեզ հարկավոր են հատուկ մշակված օրգանիզմներ ՝ փոփոխված գեներով, որոնք կարող են կերակրել թեթև, թափոնների և պարզ նյութերի միջոցով: Օրինակ, խոշոր քլորելլա ջրիմուռների արտադրության խոշոր գործարանները կարող են օրական արտադրել մինչև 40 տոննա ճարպ: Մի քանի տոննա քաշ ունեցող ամբողջովին ինքնավար բիոռեակտորը կարող է օրական արտադրել մինչև 300 լիտր խլորելլա կախոց, ինչը բավարար է մի քանի տասնյակ մարդու անձնակազմով կերակրելու համար: Գենետիկորեն ձևափոխված խլորլան կարող էր ոչ միայն բավարարել անձնակազմի սննդարար կարիքները, այլև վերամշակել թափոնները, ներառյալ ածխաթթու գազը: Այսօր միկրո ջրիմուռների համար գենետիկական ինժեներական գործընթացը սովորական է դարձել, և կան բազմաթիվ նախագծեր, որոնք մշակվել են կեղտաջրերի մաքրման, բիովառելիքի արտադրության և այլնի համար:

Սառեցված երազ

Մարդկային միջաստղային թռիչքի վերը նշված գրեթե բոլոր խնդիրները կարող էին լուծվել մի շատ հեռանկարային տեխնոլոգիայով `կասեցված անիմացիա, կամ, ինչպես այն կոչվում է նաև բյուրեղացում: Անաբիոզը առնվազն մի քանի անգամ մարդու կենսական գործընթացների դանդաղում է: Եթե \u200b\u200bհնարավոր է մարդուն ընկղմել այնպիսի արհեստական \u200b\u200bմթագնումների մեջ, որոնք 10 անգամ դանդաղեցնում են նյութափոխանակությունը, ապա 100 տարվա թռիչքի ժամանակ նա երազում ծերանում է ընդամենը 10 տարով: Սա հեշտացնում է սննդի, թթվածնի մատակարարման, հոգեկան խանգարումների և մարմնի ոչնչացման խնդիրների լուծումը `անգթության հետևանքով: Բացի այդ, ավելի դյուրին է պաշտպանել անաբիոտիկ պալատներով խցիկումը միկրոմետերերից և ճառագայթումից, քան մեծածավալ բնակելի գոտի:

Դժբախտաբար, մարդու կյանքի գործընթացները դանդաղեցնելը չափազանց բարդ խնդիր է: Բայց բնության մեջ կան օրգանիզմներ, որոնք կարող են հարյուրավոր անգամ ձմեռել և բարձրացնել իրենց կյանքի տևողությունը: Օրինակ ՝ մի փոքր մողես, որը կոչվում է Սիբիրյան սալամանդեր, ունակ է դժվար ժամանակներում ձմեռել և գոյատևել տասնամյակներ, նույնիսկ սառցվելով սառցե բլոկի մեջ `մինուս 35-40 ° C ջերմաստիճանով: Լինում են դեպքեր, երբ սալամանդերը մոտ 100 տարի է անցկացրել ձմեռում և, կարծես ոչինչ էլ չի պատահել, հալվել և փախել է զարմացած հետազոտողների կողմից: Միևնույն ժամանակ, մողես սովորական «շարունակական» կյանքի տևողությունը չի գերազանցում 13 տարին: Սալամանդերի զարմանալի ունակությունը պայմանավորված է նրանով, որ նրա լյարդը սինթեզում է մեծ քանակությամբ գլիցերին `նրա մարմնի քաշի գրեթե 40% -ը, ինչը պաշտպանում է բջիջները ցածր ջերմաստիճանից:

Cryostasis- ում մարդու ընկղմման հիմնական խոչընդոտը ջուրն է, որից բաղկացած է մեր մարմնի 70% -ը: Երբ սառեցվում է, այն վերածվում է սառույցի բյուրեղների, որի ծավալն աճում է 10% -ով, ինչը կոտրում է բջջային թաղանթը: Բացի այդ, քանի որ այն սառեցնում է, բջջի ներսում լուծվող նյութերը գաղթում են մնացած ջրի մեջ ՝ խաթարելով ներբջջային իոնների փոխանակման գործընթացները, ինչպես նաև սպիտակուցների և այլ միջբջջային կառուցվածքների կազմակերպումը: Ընդհանրապես, սառեցման ընթացքում բջիջների ոչնչացումը անհնար է դարձնում մարդու վերադառնալ կյանքի:

Այնուամենայնիվ, այս խնդրի լուծման հեռանկարային եղանակ կա `կլատատի հիդրատները: Դրանք հայտնաբերվել են դեռևս 1810 թ.-ին, երբ բրիտանացի գիտնական Սըր Հեմֆրի Դեյվը մեծ ճնշման տակ ջուր էր ներարկում քլոր և ներդնում կոշտ կառույցների ձևավորման ականատեսը: Սրանք կլաթաթթվային հիդրատներ էին `ջրային սառույցի ձևերից մեկը, որում ներառված է արտասովոր գազ: Ի տարբերություն սառույցի բյուրեղների, կլատրի վանդակները ավելի քիչ են կոշտ, չունեն սուր եզրեր, բայց դրանք ունեն խոռոչներ, որոնցում միջքաղաքային նյութերը կարող են «թաքնվել»: Կլատրատի կասեցված անիմացիայի տեխնոլոգիան շատ պարզ կլիներ. Իներտ գազ, ինչպիսին է քսենոնը կամ արգոնը, ջերմաստիճանը մի փոքր զրոյից ցածր է, և բջջային նյութափոխանակությունը սկսում է աստիճանաբար դանդաղեցնել, մինչև մարդը մտնում է կրիոստազ: Դժբախտաբար, կլաթատի հիդրատների ձևավորումը պահանջում է բարձր ճնշում (մոտ 8 մթնոլորտ) և ջրի մեջ լուծարվող գազի շատ մեծ կոնցենտրացիա: Ինչպե՞ս ստեղծել նման պայմաններ կենդանի օրգանիզմում, դեռևս անհայտ է, չնայած այս ոլորտում կան որոշակի հաջողություններ: Այսպիսով, կլաթրատները ի վիճակի են պաշտպանել սրտի մկանների հյուսվածքները միտոքոնդրիալ ոչնչացումից նույնիսկ կրիոգեն ջերմաստիճանում (100 աստիճանից ցածր ջերմաստիճանից ցածր), ինչպես նաև կանխել բջջային մեմբրանների վնասը: Մարդկանց վրա կլատրատի անաբիոզի վերաբերյալ փորձերը դեռևս չեն քննարկվում, քանի որ կրիոստազի տեխնոլոգիաների առևտրային պահանջարկը փոքր է, և այս թեմայի շուրջ հետազոտությունները կատարվում են հիմնականում փոքր ընկերությունների կողմից, որոնք ծառայություններ են առաջարկում ՝ մահացածների մարմինները սառեցնելու համար:

Rogenրածնի թռիչք

1960-ին ֆիզիկոս Ռոբերտ Բուսարդը առաջարկել է ramjet fusion շարժիչի բնօրինակ հայեցակարգը, որը լուծում է միջաստեղային ճանապարհորդության բազմաթիվ խնդիրներ: Ներքևի սահմանը արտաքին տարածության մեջ առկա ջրածնի և միջաստղային փոշու օգտագործումն է: Նման շարժիչով տիեզերանավը նախ արագացնում է իր վառելիքի վրա, այնուհետև բացվում է հսկայական, հազարավոր կիլոմետր տրամագծով մագնիսական դաշտի ձագար, որը ջրից գրավում է ջրածինը արտաքին տարածությունից: Այս ջրածինը օգտագործվում է որպես ջերմային միջուկային հրթիռային շարժիչի համար վառելիքի անսպառ աղբյուր:

Bassard շարժիչը հսկայական առավելություններ է առաջարկում: Նախևառաջ, «ազատ» վառելիքի պատճառով հնարավոր է շարժվել 1 գ անընդմեջ արագացումով, ինչը նշանակում է, որ անհաջողությանը վերաբերող բոլոր խնդիրները վերանում են: Բացի այդ, շարժիչը թույլ է տալիս արագացնել հսկայական արագությամբ `լույսի արագության 50% և նույնիսկ ավելին: Տեսականորեն, 1 գ արագացումով շարժվելով ՝ «Բասարդ» շարժիչով բեռնատար նավը կարող է ծածկել 10 լուսային տարվա հեռավորություն Երկրի մոտ 12 տարվա ընթացքում, իսկ անձնակազմի համար, հարաբերականորեն պայմանավորված էֆեկտների պատճառով, կպահանջվի ընդամենը 5 տարվա նավի ժամանակ:

Դժբախտաբար, Bassard շարժիչով նավ ստեղծելու ճանապարհին կան մի շարք լուրջ խնդիրներ, որոնք հնարավոր չէ լուծել այժմյան տեխնոլոգիական մակարդակում: Առաջին հերթին անհրաժեշտ է ջրածնի համար ստեղծել հսկա և հուսալի ծուղակ ՝ առաջացնելով հսկայական ուժի մագնիսական դաշտեր: Միևնույն ժամանակ, այն պետք է ապահովի նվազագույն կորուստներ և ջրածնի արդյունավետ փոխադրում միաձուլման ռեակտոր: Bassard- ի առաջարկած չորս ջրածնի ատոմների հելիումի ատոմի վերափոխման ջերմաէներգետիկ ռեակցիայի հենց գործընթացը շատ հարցեր է առաջացնում: Փաստն այն է, որ այս ամենապարզ արձագանքը դժվար է իրականացնել միանգամից անցնող ռեակտորում, քանի որ այն շատ դանդաղ է ընթանում, և, սկզբունքորեն, հնարավոր է միայն աստղերի ներսում:

Այնուամենայնիվ, ջերմային միջուկային միաձուլման ուսումնասիրության մեջ առաջընթացը հույս է ներշնչում, որ խնդիրը կարող է լուծվել, օրինակ ՝ օգտագործելով «էկզոտիկ» իզոտոպներ և հակամարմիններ ՝ որպես կատալիզատոր ռեակցիայի համար:

Մինչ այժմ Bassard շարժիչի վերաբերյալ հետազոտությունները զուտ տեսական են: Պահանջվում է իրական տեխնոլոգիաների հիման վրա հաշվարկներ: Նախևառաջ անհրաժեշտ է զարգացնել այնպիսի շարժիչ, որն ի վիճակի է արտադրել էներգիա, որը կարող է հզորացնել մագնիսական ծուղակը և պահպանել ջերմաէներգետիկ ռեակցիան, արտադրել հակամետրեր և հաղթահարել միջաստղային միջոցի դիմադրությունը, ինչը կդանդաղեցնի հսկայական էլեկտրամագնիսական «պարկը»:

Հակամարմին ՝ օգնելու համար

Կարող է տարօրինակ թվալ, բայց այսօր մարդկությունը ավելի մոտ է հակամարմիններով աշխատող շարժիչ ստեղծելուն, քան ինտուիտիվ և թվացյալ հասարակ Bassard ռամցե շարժիչին:

Hbar Technologies զննումն ունենալու է ուրանի 238 ծածկված նուրբ ածխածնի մանրաթելի առագաստանավ: Քանի որ այն հարվածում է առագաստանավին, հակաթույնը կվերանա և կստեղծի ռեակտիվ խթան:

Hydրածնի և հակաթթրածնի ոչնչացման արդյունքում ձևավորվում է ֆոտոնների հզոր հոսք, որի արտահոսքի արագությունը հրթիռային շարժիչի համար հասնում է առավելագույնին, այսինքն. լույսի արագությունը: Սա իդեալական մետր է ֆոտոնային տիեզերանավի համար շատ բարձր լույսի արագության հասնելու համար: Դժբախտաբար, շատ դժվար է օգտագործել հակաթույնը որպես հրթիռային վառելիք, քանի որ ոչնչացման ընթացքում կան հզոր գամմա ճառագայթահարման պոռթկումներ, որոնք կսպանեն տիեզերագնացներին: Բացի այդ, մինչդեռ չկա մեծ քանակությամբ հակամետեր պահելու տեխնոլոգիա, և տոննա հակամետեր կուտակելու բուն փաստը, նույնիսկ Երկրից հեռու տարածության վրա, լուրջ սպառնալիք է, քանի որ նույնիսկ մեկ կիլոգրամ հակաթույնի ոչնչացումը համարժեք է միջուկային պայթյունին, որի հզորությունը 43 մեգատոն է (այդպիսի ուժի պայթյունը կարող է դառնալ երրորդը Միացյալ Նահանգների տարածք): Հակամատերի արժեքը ևս մեկ գործոն է, որը բարդացնում է ֆոտոնային միջաստղային թռիչքը: Հակամարմինների արտադրության ժամանակակից տեխնոլոգիաները հնարավորություն են տալիս արտադրել մեկ գրամ հակահիդրոգեն տաս տրիլիոն դոլար դոլար գնով:

Սակայն մեծ նախագծեր Հակամարմինների ուսումնասիրությունը պտուղ է տալիս: Ներկայումս ստեղծվել են պոզիտրոնի պահեստավորման հատուկ օբյեկտներ ՝ «մագնիսական շշեր», որոնք հեղուկ հելիումով սառեցված տարաներ են `մագնիսական դաշտերից պատրաստված պատերով: Այս տարվա հունիսին CERN- ի գիտնականներին հաջողվեց 2000 վայրկյան պահեստավորել հակաիդրածնի ատոմները: Կալիֆոռնիայի համալսարանում (ԱՄՆ) կառուցվում է աշխարհի ամենամեծ հակամենաշնորհային պահեստը, որում կարող են պահվել ավելի քան մեկ տրիլիոն պոզիտրոն: Կալիֆոռնիայի համալսարանի գիտնականների նպատակներից մեկն այն է, որ հակամետրային նյութերի համար դյուրակիր բեռնարկղեր ստեղծվեն, որոնք կարող են օգտագործվել գիտական \u200b\u200bնպատակներով `խոշոր արագացուցիչներից հեռու: Նախագիծը հովանավորվում է Պենտագոնի կողմից, որը շահագրգռված է հակաթույնի ռազմական դիմումներով, ուստի մագնիսական շշերի աշխարհի ամենամեծ զանգվածը դժվար թե թերակատարվի:

Ժամանակակից արագացուցիչները մի քանի հարյուր տարվա ընթացքում կկարողանան արտադրել մեկ գրամ հակահիդրոգեն: Սա շատ երկար ժամանակ է, ուստի միակ ելքը զարգացումն է նոր տեխնոլոգիա հակամետրի արտադրություն կամ միավորել մեր մոլորակի բոլոր երկրների ջանքերը: Բայց նույնիսկ այս դեպքում ՝ հանուն ժամանակակից տեխնոլոգիաներ երազելու բան չկա, որ միջաստղային թռիչքի համար տասնյակ տոննա հակամետեր արտադրվի:

Այնուամենայնիվ, ամեն ինչ այնքան էլ տխուր չէ: NASA- ի փորձագետները մշակել են մի քանի տիեզերանավային նախագծեր, որոնք կարող են խորը տարածություն մտնել հակիմետրերի ընդամենը մեկ միկրոգրամով: NASA- ն կարծում է, որ սարքավորումների կատարելագործումը թույլ կտա հակատիպեր արտադրել գրամի շուրջ 5 միլիարդ դոլար գնով:

Ամերիկյան Hbar Technologies ընկերությունը NASA- ի աջակցությամբ մշակում է հակահիդրոգենի շարժիչով աշխատող անօդաչու զոնդերի հայեցակարգ: Այս նախագծի առաջին նպատակը անօդաչու թռչող սարքի ստեղծումն է, որը կարող էր թռչել արևի համակարգի ծայրամասում գտնվող Կուպեր գոտի `ավելի քան 10 տարի հետո: Այսօր 5-7 տարի հետո անհնար է հասնել այդպիսի հեռավոր կետերի, մասնավորապես, NASA- ի New Horizons զոնդը թռիչքը կթափի Kuiper գոտիով ՝ գործարկվելուց 15 տարի անց:

250 AU հեռավորությունը պարունակող զոնդ: 10 տարվա ընթացքում այն \u200b\u200bշատ փոքր կլինի, միայն 10 մգ ծանրաբեռնվածությամբ, բայց դրա կարիքը կլինի նաև մի փոքր հակաթթրոգեն `30 մգ: Մի քանի տասնամյակում Tevatron- ը կարտադրի այդ գումարը, և գիտնականները կարող են փորձարկել նոր շարժիչի գաղափարը իրական տիեզերական առաքելության ընթացքում:

Նախնական հաշվարկները ցույց են տալիս նաև, որ հնարավոր է նման ձևով փոքրիկ զոնդ ուղարկել Ալֆա Կենտաուրիին: Մեկ գրամ հակաթրոգենի վրա այն 40 տարի հետո թռչելու է հեռավոր աստղ:

Կարող է թվալ, որ վերը նշված բոլորը գեղարվեստական \u200b\u200bէ և անմիջական ապագայի հետ որևէ կապ չունի: Բարեբախտաբար, դա այդպես չէ: Մինչ հասարակության ուշադրությունը սևեռված է համաշխարհային ճգնաժամերի վրա, փոփ աստղերի անհաջողությունները և այլ ընթացիկ իրադարձություններ, դարաշրջանի կայացման նախաձեռնությունները մնում են ստվերում: NASA տիեզերական գործակալությունը գործարկել է հավակնոտ 100-ամյա Starship նախագիծը, որը ներառում է միջպետական \u200b\u200bև միջաստղային թռիչքների գիտական \u200b\u200bև տեխնոլոգիական հիմքի փուլային և բազմամյա ստեղծում: Այս ծրագիրը անզուգական է մարդկության պատմության մեջ և պետք է գրավի գիտնականներ, ինժեներներ և այլ մասնագետներ ամբողջ աշխարհից: Սեպտեմբերի 30-ից 2011-ի Ֆլորիդա նահանգի Օրլանդո քաղաքում կանցկացվի սիմպոզիում, որի ընթացքում կքննարկվեն տիեզերական թռիչքների տարբեր տեխնոլոգիաներ: Նման միջոցառումների արդյունքների հիման վրա, NASA- ի մասնագետները կմշակեն բիզնես պլան `աջակցելու որոշակի արդյունաբերություններին և ընկերություններին, որոնք մշակում են տեխնոլոգիաներ, որոնք դեռևս բացակայում են, բայց անհրաժեշտ ապագա միջաստղային ճանապարհորդության համար: Եթե \u200b\u200bՆԱՍԱ-ի հավակնոտ ծրագիրը պսակվի հաջողությամբ, ապա 100 տարի անց մարդկությունը կկարողանա միջաստղային նավ կառուցել, և մենք արևային համակարգով կտեղափոխվենք նույն դյուրինությամբ, ինչպես այսօր մենք թռչում ենք մայրցամաքից դեպի մայր երկիր:

Ուղղաթիռներից և տիեզերանավերից մինչև տարրական մասնիկներ ՝ ահա աշխարհի 25 ամենաարագ իրերը:

25. Ամենաարագ գնացքը

Ապոնական JR-Maglev գնացքը արագության է հասել ավելի քան 581 կիլոմետր ժամում ՝ օգտագործելով մագնիսական արտահոսք:

24. Ամենաարագ հենասյունը


Դուբայում նոր կառուցված Ֆորմուլա Ռոսան թույլ է տալիս արկածախնդրություն փնտրողներին ժամում հասնել 240 կիլոմետր արագության:

23. Ամենաարագ վերելակը


Թայվանի Թայփեյի աշտարակի վերելակները մարդկանց տեղափոխում են վեր և վար ՝ ժամում 60 կիլոմետր արագությամբ:

22. Ամենաարագ արտադրական մեքենան


Bugatti Veyron EB 16.4- ը (Bugatti Veyron EB 16.4), արագացնելով մինչև 430 կիլոմետր ժամում, աշխարհի ամենաարագ մեքենան է, որը հաստատվել է հանրային ճանապարհների օգտագործման համար:

21. Ամենաարագ ոչ սերիական մեքենան


1997 թ. Հոկտեմբերի 15-ին Thrust SSC հրթիռով աշխատող մեքենա կոտրեց ձայնի պատնեշը Նևադայի անապատում:

20. Ամենաարագ ղեկավարվող ինքնաթիռը


ԱՄՆ-ի ռազմաօդային ուժերի X-15- ը ոչ միայն արագացնում է տպավորիչ արագությունը (ժամում 7270 կմ), այլև այն բարձրանում է այնքան բարձր, որ նրա օդաչուներից մի քանիսը ստացել են տիեզերագնաց «թևեր» ՆԱՍԱ-ից:

19. Ամենաարագ տորնադո


Tornado- ն, որը տեղի է ունեցել Օկլահոմա քաղաքի մոտակայքում, քամու արագության առումով ամենաարագն էր ՝ հասնելով ժամում 480 կիլոմետր:

18. Ամենաարագ մարդը


2009 թ.-ին amaամայացու սպրինտեր Ուսեյն Բոլթը սահմանեց աշխարհի ռեկորդը 100 մետր հեռավորության վրա ՝ այն վարելով 9,58 վայրկյանում:

17. Ամենաարագ կինը


1988-ին ամերիկացի Ֆլորենս Գրիֆիթ-oyոյները 10,49 վայրկյանում վազեց 100 մետրը, ռեկորդ, որը երբեք չի կոտրվել:

16. Ամենաարագ հողային կենդանին


Ի լրումն այն փաստի, որ այտուցները արագ վազում են (ժամում 120 կիլոմետր), նրանք նաև ի վիճակի են արագորեն արագացնել, քան արտադրական մեքենաների մեծ մասը (0-ից 100 կմ / ժամ 3 վայրկյանում):

15. Ամենաարագ ձուկ


Առագաստանավային տեսակների առանձին անհատներ կարող են արագանալ մինչև 112 կմ / ժամ արագություն:

14. Ամենաարագ թռչուն


Peregrine falcon- ը նաև ընդհանուր առմամբ ամենաարագ կենդանին է աշխարհում և կարող է գերազանցել ժամում 325 կիլոմետր արագությունը:

13. Ամենաարագ համակարգիչը


Թեև այս գրառումը, ամենայն հավանականությամբ, կկոտրվի այս հոդվածը կարդալուց հետո, Չինաստանում «Կաթնային ճանապարհ -2» -ը աշխարհի ամենաարագ համակարգիչն է:

12. Ամենաարագ սուզանավը


Նման բաների մեջ գրառումներ անելը դժվար է, քանի որ սուզանավերի մասին տեղեկատվությունը սովորաբար գաղտնի է պահվում: Սակայն, որոշ գնահատականների համաձայն, առավելագույն արագությունը մշակվել է 1969-ին սովետական \u200b\u200bK-162 սուզանավի կողմից: Արագությունը կազմել է մոտ 44 հանգույց:

11. Ամենաարագ ուղղաթիռը


2010 թվականի հուլիսին Sikorsky X2- ը սահմանեց նոր արագության ռեկորդ ՝ West Palm Beach- ում ՝ 415 կիլոմետր մեկ ժամվա ընթացքում:

10. Ամենաարագ նավը


Waterրի արագության համաշխարհային ռեկորդը պաշտոնապես ճանաչվում է առավելագույն արագությունզարգացած ջրային տրանսպորտ... Այս պահին ռեկորդակիր Ավստրալիայի Հոգին է, որը հասնում է ժամում 511 կմ-ի:

9. Ամենաարագ մարզաձևը ռակետներով


Բադմինտոնում անջատիչը կարող է հասնել ժամում ավելի քան 320 կիլոմետր արագության:

8. Արագացված հողային փոխադրում


Ռազմական հրթիռային ինքնաթիռները հասնում են արագության գերազանցմանը ՝ ավելի քան 8 Մակ (ժամում 9800 կմ):

7. Ամենաարագ տիեզերանավ


Տիեզերքում արագությունը կարող է չափվել միայն մյուս օբյեկտների համեմատ: Հաշվի առնելով սա, ամենաարագ տիեզերանավը Արեգակից շարժվում է ժամում 62,000 կմ արագությամբ ՝ Voyager 1-ն է:

6. Ամենաարագ ուտողը


Joey «Jaws» շագանակը ներկայումս ճանաչվում է մրցունակ ուտելու միջազգային ֆեդերացիայի կողմից որպես աշխարհի չեմպիոն, 12 րոպեում 66 տաք շուն ուտելուց հետո:

5. Վթարի ամենաարագ փորձարկում


Անվտանգության վարկանիշը որոշելու համար, EuroNCAP- ը սովորաբար իր վթարի փորձարկումներն իրականացնում է ժամում 60 կիլոմետր արագությամբ: Սակայն 2011-ին նրանք որոշեցին արագությունը հասցնել ժամում 190 կմ-ի: Պարզապես հաճույքի համար.

4. Ամենաարագ կիթառահար


Tayոն Թեյլորը սահմանեց նոր համաշխարհային ռեկորդ ՝ կատարյալ 600 bpm կատարյալ «Bumblebee Flight»:

3. Ամենաարագ ռեփերը


Ոչ մի Կլյու չի անվանվել «Ամենաարագ ռեփեր» Գինեսի ռեկորդների գրքում, երբ նա խոսեց 723 վանկ 51.27 վայրկյանում: Մեկ վայրկյանում նա արտասանեց մոտ 14 վանկ:

2. Ամենաբարձր արագությունը


Տեխնիկապես, տիեզերքում ամենաարագ արագությունը լույսի արագությունն է: Այնուամենայնիվ, կան մի շարք նախազգուշացումներ, որոնք մեզ հանգեցնում են առաջին կետի ...

1. Ամենաարագ տարրական մասնիկը


Չնայած այն հանգամանքին, որ սա հակասական հայտարարություն է, միջուկային հետազոտությունների եվրոպական կենտրոնի գիտնականները վերջերս անցկացրեցին փորձեր, որոնցում մու-մեսոնային նեյտրինոները ծածկում էին Իտալիայի Ժնևի, Շվեյցարիայի և Գրան Սասոյի միջև հեռավորությունը մի քանի նանովայրկյաններով ավելի արագ, քան լույսը: Այնուամենայնիվ, այս պահին ֆոտոնը մինչ այժմ համարվում է արագության թագավոր: