Ang aparatong Amerikano na may isang makina ng ion ay nagtakda ng isang talaan ng bilis sa mga sasakyang pangalangaang. Hindi Fiction ang Mga Paglipad sa Interstellar

Ang Korznikov ay nagbibigay ng mga kalkulasyon na sa isang bilis ng higit sa 0.1 C ang spacecraft ay hindi magkakaroon ng oras upang baguhin ang landas ng flight at maiwasan ang isang pagbangga. Naniniwala siya na sa bilis ng sublight, ang spacecraft ay babagsak bago maabot ang target. Sa kanyang opinyon, ang paglalakbay sa interstellar ay posible lamang sa makabuluhang mas mababang bilis (hanggang sa 0.01 C). Mula noong 1950-60. Sa Estados Unidos, ang isang spacecraft na may isang nuclear-pulse rocket engine ay binuo upang pag-aralan ang interplanetary space na Orion.

Interstellar flight - isang paglalakbay sa pagitan ng mga bituin ng mga manned na sasakyan o awtomatikong istasyon. Ayon sa direktor ng Ames Research Center (NASA), Simon P. Worden, ang disenyo ng isang makina para sa mga malalayong espasyo sa flight ay maaaring mabuo sa loob ng 15-20 taon.

Hayaan ang flight doon at ang flight pabalik na binubuo ng tatlong mga phase: pantay na pabilis na pabilis, flight sa isang palaging bilis at pantay na pinabilis na pagpepreno. Hayaang lumipat ang spacecraft na may isang solong pagbilis sa kalahati ng paraan, at pabagalin ang pangalawang kalahati (-) na may parehong pagbilis. Pagkatapos ay lumiliko ang barko at inuulit ang mga yugto ng pagpabilis at pagpepreno.

Hindi lahat ng mga uri ng engine ay angkop para sa flight ng interstellar. Ipinapakita ng mga pagkalkula na sa tulong ng sistema ng espasyo na isinasaalang-alang sa gawaing ito, posible na maabot ang bituin na Alpha Centauri ... sa halos 10 taon. " Bilang isa sa mga solusyon sa problema, iminungkahing gamitin ang mga elementong elementarya na lumilipat sa ilaw o malapit na ilaw na bilis bilang isang sangkap na gumagana ng rocket.

Ano ang bilis ng mga modernong sasakyang pangalangaang?

Ang bilis ng maubos na butil ay mula 15 hanggang 35 na kilometro bawat segundo. Samakatuwid, ang mga ideya ay lumitaw upang matustusan ang interstellar spacecraft na may enerhiya mula sa isang panlabas na mapagkukunan. Sa ngayon, ang proyektong ito ay hindi magagawa: ang engine ay dapat magkaroon ng isang rate ng daloy ng 0.073 s (tiyak na salpok ng 2 milyong segundo), habang ang thrust nito ay dapat umabot sa 1570 N (i.e. 350 pounds).

Ang banggaan sa alikabok ng interstellar ay magaganap sa malapit na ilaw na bilis at kahawig ng mga microexplosion sa mga tuntunin ng pisikal na epekto. Sa mga gawa ng sci-fi, ang mga pamamaraan ng paglipad sa interstellar ay madalas na nabanggit, batay sa paglipat nang mas mabilis kaysa sa bilis ng ilaw sa vacuum. Ang pinakamalaking crew ay binubuo ng 8 cosmonauts (ito ay binubuo ng 1 babae), na inilunsad noong Oktubre 30, 1985 sa barko na maaaring magamit ng Challenger.

Ang distansya sa pinakamalapit na bituin (Proxima Centauri) ay tungkol sa 4.243 light years, iyon ay, tungkol sa 268 libong beses ang distansya mula sa Earth hanggang sa Araw. Ang mga flight sa Starship ay sumakop sa isang makabuluhang lugar sa science fiction.

Sa sitwasyong ito, ang oras ng paglipad sa frame ng sanggunian ng Earth ay magiging halos 12 taon, habang ang orasan sa barko ay tatagal ng 7.3 taon. Ang pagiging angkop ng iba't ibang uri ng mga makina para sa mga flight ng interstellar ay partikular na isinasaalang-alang sa isang pulong ng British Interplanetary Society noong 1973 ni Dr. Tony Martin.

Sa takbo ng trabaho, ang mga proyekto ay iminungkahi para sa malaki at maliit na mga bituin ("mga barko ng henerasyon"), na may kakayahang maabot ang mga bituin ng Alpha Centauri noong 1800 at 130 taon, ayon sa pagkakabanggit. Noong 1971, isang ulat ni G. Marx sa isang symposium sa Byurakan na iminungkahi gamit ang X-ray lasers para sa mga flight ng interstellar. Noong 1985, iminungkahi ni R. Ipasa ang pagtatayo ng isang interstellar probe na pinabilis ng enerhiya ng microwave.

Hangganan ng bilis ng espasyo

Ang pangunahing sangkap ng masa ng mga modernong rocket ay ang masa ng gasolina na kinakailangan para sa rocket na magkalat. Kung posible sa ilang paraan upang magamit ang kapaligiran na nakapaligid sa rocket bilang isang gumaganang likido at gasolina, posible na makabuluhang bawasan ang masa ng rocket at sa gayon makamit ang mataas na bilis.

Noong 1960s, iminungkahi ni Bussard ang isang direktang daloy na disenyo ng interstellar jet engine (MPDR). Ang interstellar medium ay binubuo pangunahin ng hydrogen. Noong 1994, iminungkahi ni Jeffrey Landis ang isang proyekto para sa isang interstellar ion probe na makakatanggap ng enerhiya mula sa isang sinag ng laser sa isang istasyon.

Ang misayl ship sa ilalim ng Daedalus project ay naging napakalaki na kakailanganin itong itayo sa bukas na espasyo. Ang isa sa mga disbentaha ng mga sasakyang panghimpapawid ng interstellar ay ang pangangailangan na magdala ng isang sistema ng kuryente sa kanila, na nagpapataas ng masa at sa gayon binabawasan ang bilis. Kaya ang isang de-koryenteng makina ng rocket ay may katangian na bilis na 100 km / s, na masyadong mabagal para sa isang paglipad sa malalayong mga bituin sa isang katanggap-tanggap na panahon.

Ang isa sa mga pinakadakilang pag-aari ng sangkatauhan ay ang istasyon ng espasyo sa internasyonal, o ISS. Maraming mga estado na pinagsama para sa paglikha nito at nagtatrabaho sa orbit: Russia, ang ilang mga bansa ng Europa, Canada, Japan at USA. Ang apparatus na ito ay nagpapahiwatig na marami ang maaaring makamit kung ang mga bansa ay patuloy na nakikipagtulungan. Alam ng lahat ng mga tao sa planeta tungkol sa istasyong ito at marami ang nagtatanong sa kanilang sarili sa kung ano ang taas ng lilipad ng ISS at kung ano ang orbit. Gaano karaming mga astronaut ang naroroon? Totoo bang pinapayagan ang mga turista doon? At ito ay malayo sa lahat na kawili-wili sa sangkatauhan.

Station Building

Ang ISS ay binubuo ng labing-apat na mga module kung saan matatagpuan ang mga laboratoryo, bodega, silid-tulugan, silid-tulugan, at mga silid ng utility. Ang istasyon ay mayroon ding gym na may fitness kagamitan. Ang buong kumplikadong ito ay pinalakas ng mga solar panel. Malaki ang mga ito, ang laki ng isang istadyum.

Mga Katotohanan ng ISS

Sa panahon ng operasyon nito, ang istasyon ay nagdulot ng maraming paghanga. Ang yunit na ito ay pinakadakilang nakamit isip ng tao. Sa disenyo nito, layunin at tampok na ito ay maaaring tawaging perpekto. Siyempre, marahil sa halos 100 taon, ang mga sasakyang pangalangaang ng ibang plano ay magsisimulang maitayo sa Earth, ngunit hanggang ngayon, ang aparatong ito ay pag-aari ng sangkatauhan. Ito ay napatunayan sa pamamagitan ng mga sumusunod na katotohanan tungkol sa ISS:

Sa panahon ng pagkakaroon nito, mga dalawang daang tao ang bumisita sa mga ISS cosmonauts. Mayroon ding mga turista na lumipad lamang upang tumingin sa Universe mula sa isang orbital na taas.
Ang istasyon ay nakikita mula sa Earth na may hubad na mata. Ang disenyo na ito ay ang pinakamalaking sa mga artipisyal na satellite, at madali itong makikita mula sa ibabaw ng planeta nang walang anumang aparato sa pagpapalaki. Mayroong mga mapa kung saan maaari mong makita kung anong oras at kailan lumilipad ang aparato sa mga lungsod. Madaling makahanap ng impormasyon tungkol sa iyong nayon mula sa kanila: tingnan ang iskedyul ng paglipad sa rehiyon.
Upang tipunin ang istasyon at mapanatili ito sa pagkakasunud-sunod ng pagtatrabaho, ang mga astronaut ay naiwan ng higit sa 150 beses sa bukas na espasyo, na ginugol ang halos isang libong oras doon.
Ang patakaran ng pamahalaan ay kinokontrol ng anim na mga astronaut. Tinitiyak ng sistema ng suporta sa buhay ang patuloy na pagkakaroon ng mga tao sa istasyon mula pa noong una itong inilunsad.
Ang International Space Station ay isang natatanging lugar kung saan isinasagawa ang iba't ibang mga eksperimento sa laboratoryo. Ang mga siyentipiko ay gumawa ng mga natatanging pagtuklas sa larangan ng medisina, biology, kimika at pisika, pisyolohiya at meteorological na mga obserbasyon, pati na rin sa iba pang larangan ng agham.
Gumagamit ang apparatus ng mga higanteng solar panel, ang laki ng naabot sa lugar ng larangan ng football kasama ang mga dulo ng mga zone. Ang kanilang timbang ay halos tatlong daang libong kilo.
Ang mga baterya ay magagawang ganap na matiyak ang pagpapatakbo ng istasyon. Ang kanilang trabaho ay maingat na sinusubaybayan.
Sa istasyon mayroong isang mini-bahay na nilagyan ng dalawang banyo at isang gym.
Ang flight ay sinusubaybayan mula sa Earth. Para sa kontrol, ang mga programa na binubuo ng milyon-milyong mga linya ng code ay binuo.

Mga Astronaut

Mula noong Disyembre 2017, ang crew ng ISS ay binubuo ng mga sumusunod na mga astronomo at astronaut:

Anton Shkaplerov - kumander ng ISS-55. Dalawang beses siyang nasa istasyon - noong 2011-2012 at sa 2014-2015. Para sa 2 na flight, nanirahan siya sa istasyon ng 364 araw.
Skeet Tingle - Flight Engineer, NASA Astronaut. Ang astronaut na ito ay walang karanasan sa paglipad sa espasyo.
Norishige Kanai - engineer ng flight, astronaut ng Japan.
Alexander Misurkin. Natapos ang kanyang unang paglipad noong 2013 na may tagal ng 166 araw.
Si Makr Wande Hai ay walang karanasan sa paglipad.
Joseph Aqaba Ang unang paglipad ay ginawa noong 2009 bilang bahagi ng Discovery, at ang pangalawang paglipad ay isinagawa noong 2012.

Daigdig mula sa kalawakan

Mula sa kalawakan hanggang sa Earth natatanging tanawin. Ito ay pinatunayan ng mga litrato, video ng mga astronaut at astronaut. Maaari mong makita ang gawain ng istasyon, mga landscape ng espasyo kung nanonood ka ng mga online na broadcast mula sa istasyon ng ISS. Gayunpaman, ang ilang mga camera ay naka-off, na nauugnay sa gawaing teknikal.

Ang aming mambabasa, si Nikita Ageev, ay nagtanong: ano ang pangunahing problema sa mga flight ng interstellar? Ang sagot, pati na rin, ay mangangailangan ng isang malaking artikulo, kahit na ang tanong ay maaaring sagutin nang may isang solong simbolo: c .

Ang bilis ng ilaw sa vacuum, c, ay humigit-kumulang sa tatlong daang libong kilometro bawat segundo, at imposibleng lumampas ito. Samakatuwid, imposibleng maabot ang mga bituin nang mas mabilis kaysa sa ilang taon (ang ilaw ay pupunta ng 4.243 taon hanggang sa Proxima Centauri, upang ang spacecraft ay hindi makarating kahit na mas mabilis). Kung nagdagdag ka ng oras para sa pagpabilis at pagbulwak na may higit pa o hindi gaanong katanggap-tanggap na pagpabilis para sa isang tao, pagkatapos makakakuha ka ng halos sampung taon sa pinakamalapit na bituin.

Sa anong mga kondisyon upang lumipad?

At ang panahong ito ay isang makabuluhang balakid sa sarili nito, kahit na hindi natin pinansin ang tanong na "kung paano mapabilis sa isang bilis na malapit sa bilis ng ilaw." Ngayon ay hindi umiiral sasakyang pangalangaangna magpapahintulot sa mga tripulante na manirahan nang awtonomya sa espasyo nang napakatagal - ang mga astronaut ay patuloy na dinadala sa mga sariwang suplay mula sa Earth. Karaniwan, ang pag-uusap tungkol sa mga problema ng mga flight ng interstellar ay nagsisimula sa higit pang mga pangunahing katanungan, ngunit magsisimula kami sa mga problemang inilalapat.

Kahit na kalahati ng isang siglo pagkatapos ng paglipad ni Gagarin, ang mga inhinyero ay hindi makagawa ng isang washing machine at isang sapat na praktikal na shower para sa spacecraft, at ang mga banyo na idinisenyo para sa zero gravity ay bumagsak sa ISS na may nakakainggit na regularidad. Ang isang paglipad patungo sa hindi bababa sa Mars (22 light minuto sa halip na 4 light years) ay nag-pose ng isang di-gaanong gawain para sa mga taga-disenyo ng pagtutubero: kaya maglakbay sa mga bituin kakailanganin mong hindi bababa sa pag-imbento ng isang espasyo sa banyo na may dalawampung taong garantiya at pareho washing machine.

Ang tubig para sa paghuhugas, paghuhugas at pag-inom ay dapat ding dalhin sa iyo, o gamitin muli. Pati na rin ang hangin, ang pagkain ay kailangang maging alinman sa stocked o lumaki sa board. Ang mga eksperimento sa paglikha ng isang saradong ecosystem sa Earth ay isinasagawa na, ngunit ang kanilang mga kondisyon ay kakaiba pa rin sa kalawakan, hindi bababa sa pagkakaroon ng grabidad. Ang tao ay maaaring gawing malinis ang mga nilalaman ng isang palayok sa gabi inuming Tubigngunit sa kasong ito kinakailangan na magawa ito sa zero gravity, na may ganap na pagiging maaasahan at walang isang kalakal na trak: na kumuha ng isang filter na trak ng kartutso sa mga bituin ay masyadong mahal.

Ang paghuhugas ng medyas at pagprotekta laban sa mga impeksyon sa bituka ay maaaring maging masyadong banal, ang "hindi pisikal" na mga paghihigpit sa mga flight ng interstellar - gayunpaman, ang anumang nakaranas na manlalakbay ay makumpirma na ang "maliit na bagay" tulad ng hindi komportable na sapatos o nakakainis na tiyan mula sa hindi pamilyar na pagkain sa isang awtonomous na ekspedisyon ay maaaring maging isang banta sa buhay.

Ang solusyon ng kahit na ang mga pangunahing suliraning pang-domestic ay nangangailangan ng malubhang isang teknolohikal na batayan bilang pag-unlad ng panimula ng mga bagong makina ng espasyo. Kung sa Daigdig ang isang pagod na gasket sa isang mangkok sa banyo ay maaaring mabili sa isang kalapit na tindahan para sa dalawang rubles, pagkatapos ay sa isang Martian ship kailangan mong magbigay ng alinman sa isang stock sa lahat ang mga nasabing bahagi, o isang three-dimensional na printer para sa paggawa ng mga ekstrang bahagi mula sa unibersal na plastic raw na materyales.

Seryoso ang US Navy noong 2013nakatuon sa three-dimensional na pag-print matapos nilang tinantya ang oras at pera na ginugol sa pag-aayos ng mga kagamitan sa militar ng mga tradisyunal na pamamaraan sa bukid. Ang pangangatwiran ng militar na ang pag-print ng isang bihirang gasket para sa isang helicopter Assembly na na-pinahinto ng sampung taon na ang nakakaraan ay mas madali kaysa sa pag-order ng isang bahagi mula sa isang bodega sa ibang mainland.

Ang isa sa mga pinakamalapit na kasama ni Korolev na si Boris Chertok, ay sumulat sa kanyang mga memoir na "Rockets and People" na sa sandaling ang Soviet space program ay nahaharap sa kakulangan ng mga contact contact. Ang maaasahang mga konektor para sa mga kable ng multicore ay kailangang magkahiwalay na binuo.

Bilang karagdagan sa mga ekstrang bahagi para sa kagamitan, pagkain, tubig at hangin, ang mga astronaut ay mangangailangan ng enerhiya. Ang kagamitan ng makina at on-board ay mangangailangan ng enerhiya, kaya hiwalay na kakailanganin upang malutas ang problema sa malakas at maaasahang mapagkukunan nito. Ang mga baterya ng solar ay hindi angkop, hindi bababa sa dahil sa kanilang distansya mula sa mga bituin sa paglipad, ang mga generator ng radioisotope (pinapakain nila ang mga Voyagers at New Horizons) ay hindi nagbibigay ng lakas na kinakailangan para sa isang malaking manned spacecraft, at full-time nuclear reaktor para sa espasyo ay hindi pa natutunan.

Ang programa ng Sobyet para sa paglikha ng mga satellite na may isang planta ng kuryente na nukleyar ay naipamalas ng isang pang-internasyonal na iskandalo matapos ang pagbagsak ng Cosmos-954 sa Canada, pati na rin ang isang bilang ng mga pagkabigo na may hindi gaanong kapansin-pansin na mga kahihinatnan; ang katulad na trabaho sa Estados Unidos ay pinigilan kahit na mas maaga. Ngayon nilalayon nilang simulan ang paglikha ng isang puwang ng nuclear power plant sa Rosatom at Roscosmos, ngunit ang mga ito ay mga pag-install pa rin para sa mga short-range flight, at hindi isang pangmatagalang paglalakbay sa isa pang sistema ng bituin.

Marahil sa halip na isang nukleyar na reaktor sa hinaharap na mga sasakyang panghimpapawid sa interstellar, gagamitin ang mga tokamaks. Tungkol sa kung gaano kahirap na hindi bababa sa tama na matukoy ang mga parameter ng isang thermonuclear plasma sa MIPT ngayong tag-init. Sa pamamagitan ng paraan, ang proyekto ng ITER sa Earth ay matagumpay na sumulong: kahit na ang mga pumasok sa unang taon ngayon ay may bawat pagkakataon na sumali sa gawain sa unang eksperimentong thermonuclear reaktor na may positibong balanse ng enerhiya.

Ano ang dapat lumipad?

Ang mga maginoo na rocket engine ay hindi angkop para sa pabilis at pagpepreno ng isang interstellar ship. Yaong mga pamilyar sa kurso ng mga mekanika na itinuro sa Moscow Institute of Physics at Technology sa unang semestre ay maaaring nakapag-iisa na makalkula kung magkano ang gasolina ng isang rocket na kailangang magtakda ng hindi bababa sa isang daang libong kilometro bawat segundo. Para sa mga hindi pamilyar sa equation ng Tsiolkovsky, inihayag namin kaagad ang resulta - ang masa ng mga tangke ng gasolina ay makabuluhang mas mataas kaysa sa masa ng solar system.

Posible upang mabawasan ang supply ng gasolina sa pamamagitan ng pagtaas ng bilis na kung saan ang engine ay tumanggi sa isang gumaganang likido, gas, plasma o iba pa, hanggang sa isang sinag ng mga elementong particle. Sa kasalukuyan, ang mga plasma at ion engine ay aktibong ginagamit upang lumipad ng mga awtomatikong interplanetary na istasyon sa loob ng solar system o upang iwasto ang orbit ng geostationary satellite, ngunit mayroon silang maraming iba pang mga kawalan. Sa partikular, ang lahat ng naturang mga makina ay nagbibigay ng napakaliit na traksyon, hindi pa nila mabibigyan ang bilis ng barko ng ilang metro bawat segundo parisukat.

Ang MIPT Vice-Rector Oleg Gorshkov ay isa sa mga kinikilalang eksperto sa larangan ng mga engine ng plasma. Ang mga makina ng serye ng SPD ay ginawa sa Fakel Design Bureau, ito ay mga seryeng produkto para sa pagwawasto ng orbit ng mga satellite satellite.

Noong 1950s, ang isang disenyo ng engine ay binuo na gagamit ng momentum ng isang pagsabog ng nuklear (ang proyekto ng Orion), ngunit malayo ito sa pagiging isang handa na solusyon para sa mga flight ng interstellar. Ang disenyo ng engine, na gumagamit ng magnetxidodynamic effect, pabilis ang bilis ng pakikipag-ugnay sa interstellar plasma, kahit na hindi gaanong binuo. Sa teoryang, ang isang sasakyang pangalangaang ay maaaring "sumuso" ng isang plasma papasok at itapon ito sa paglikha ng reaktibo na tulak, ngunit narito ang isa pang problema na lumitaw.

Paano mabuhay?

Ang interstellar plasma ay pangunahing proton at helium nuclei, kung isasaalang-alang namin ang mga mabibigat na partikulo. Kapag gumagalaw sa bilis ng pagkakasunud-sunod ng daan-daang libong kilometro bawat segundo, ang lahat ng mga partikulo na ito ay nakakakuha ng enerhiya sa megaelectron-volts o kahit na mga sampu-sampung megaelectron-volts - mas maraming bilang ng mga produkto ng mga reaksyong nukleyar. Ang kapal ng interstellar medium ay humigit-kumulang isang daang libong mga tonelada bawat cubic meter, na nangangahulugang sa isang segundo isang square meter ng balat ng barko ay makakatanggap ng halos 10 13 mga proton na may lakas ng sampu-sampu ng MeV.

Isang electron volt, eV,― ito ang enerhiya na nakukuha ng isang elektron kapag lumilipad mula sa isang elektrod papunta sa isa pang may potensyal na pagkakaiba ng isang boltahe. Ang light quanta ay may ganoong enerhiya, at ang ultraviolet quanta na may mas mataas na enerhiya ay may kakayahang makapinsala sa mga molekula ng DNA. Ang radiation o mga partikulo na may lakas sa megaelectron-volts ay kasama ang mga reaksyon ng nuklear at, bilang karagdagan, ay may kakayahang magdulot sa kanila.

Ang nasabing pag-iilaw ay tumutugma sa hinihigop na enerhiya (sa ilalim ng pag-aakalang ang lahat ng enerhiya ay nasisipsip ng balat) ng sampu-sampong mga joule. Bukod dito, ang lakas na ito ay darating hindi lamang sa anyo ng init, ngunit maaaring bahagyang mapunta sa pagsisimula ng mga reaksyon ng nuklear sa materyal ng barko kasama ang pagbuo ng mga isotopes na maiksing buhay: sa madaling salita, ang balat ay magiging radioaktibo.

Ang ilan sa mga insidente ng proton at helium nuclei ay maaaring maiiwasan sa tabi ng isang magnetic field, at mula sa sapilitan na radiation at pangalawang radiation posible upang ipagtanggol sa isang kumplikadong shell ng maraming mga layer, gayunpaman, ang mga problemang ito ay walang solusyon din. Bilang karagdagan, ang pangunahing mga paghihirap ng uri na "aling materyal ay masisira sa hindi bababa sa saklaw sa pag-iilaw" sa yugto ng pagsisilbi sa barko sa panahon ng paglipad ay magiging partikular na mga problema - "kung paano i-unscrew ang apat na bolts sa pamamagitan ng 25 sa isang silid na may background ng limampung millisievert bawat oras".

Alalahanin na sa huling pag-aayos ng teleskopyo ng Hubble, sa una ay hindi nabigo ang mga astronaut sa apat na bolts na nakakuha ng isa sa mga camera. Matapos kumunsulta sa Earth, pinalitan nila ang metalikang kuwintas na naglilimita sa wrench sa isang maginoo at nag-apply ng lakas ng loob. Ang mga bolts ay inilipat, matagumpay na napalitan ang camera. Kung nasira ang bolang bolt, ang pangalawang ekspedisyon ay magkakahalaga ng kalahating bilyong US dolyar. O hindi sana ito naganap.

Mayroon bang mga workarounds?

Sa science fiction (madalas na mas kamangha-manghang kaysa sa science fiction), ang mga flight sa interstellar ay naganap sa pamamagitan ng "mga subspace tunnels." Pormal, ang mga equation ng Einstein na naglalarawan ng geometry ng espasyo-oras depende sa masa at lakas na ipinamamahagi sa espasyo na ito ng espasyo sa oras na talagang pinapayagan ang isang bagay na tulad nito - ang tinantyang mga gastos sa enerhiya ay nalulumbay kahit na higit sa mga pagtatantya ng halaga ng rocket fuel para sa paglipad sa Proxima Centauri. Hindi lamang nangangailangan ng enerhiya, ngunit din ang density ng enerhiya ay dapat na negatibo.

Ang tanong kung posible bang lumikha ng isang matatag, malaki at masiglang posible na "wormhole" ay nakatali sa pangunahing mga katanungan tungkol sa istraktura ng Uniberso bilang isang buo. Ang isa sa hindi malulutas na mga problema sa pisikal ay ang kakulangan ng grabidad sa tinatawag na Standard Model - isang teorya na naglalarawan sa pag-uugali ng mga elementong elementarya at tatlo sa apat na pangunahing pangunahing pakikipag-ugnayan. Ang karamihan sa mga pisika ay medyo nag-aalangan na sa teorya ng gravity ay mayroong isang lugar para sa interstellar na "tumalon sa hyperspace," ngunit, mahigpit na pagsasalita, walang sinumang nagbabawal na naghahanap ng isang workaround para sa mga flight sa mga bituin.

Ang mga modernong teknolohiya at pagtuklas ay tumatagal ng paggalugad ng espasyo sa isang ganap na naiibang antas, ngunit ang mga flight ng interstellar ay pangarap pa rin. Ngunit ito ba ay hindi makatotohanang at hindi matamo? Ano ang magagawa natin ngayon at ano ang maaasahan natin sa malapit na hinaharap?

Pag-aaral ng mga datos na nakuha mula sa teleskopyo ng Kepler, natuklasan ng mga astronomo ang 54 mga potensyal na pinaninirahan na mga exoplanet. Ang mga malalayong mundong ito ay nasa tirahan na zone, i. sa isang tiyak na distansya mula sa gitnang bituin, na nagpapahintulot sa iyo na mapanatili ang likidong tubig sa ibabaw ng planeta.

Gayunpaman, ang sagot sa pangunahing katanungan, nag-iisa lang tayo sa Uniberso, ay mahirap makuha dahil sa napakalaking distansya sa pagitan ng solar system at ng aming pinakamalapit na kapit-bahay. Halimbawa, ang "promising" na planeta na Gliese 581g ay matatagpuan sa layo na 20 light-years - malapit na ito sa pamamagitan ng mga pamantayang kosmiko, ngunit sa ngayon ay napakalayo para sa mga instrumento sa lupa.

Ang kasaganaan ng mga exoplanets sa loob ng isang radius ng 100 o mas kaunting ilaw na taon mula sa Earth at ang malaking pang-agham at kahit na sibilisasyong interes na kinakatawan nila para sa sangkatauhan ay gumawa ng isang sariwang pagtingin sa ngayon hanggang sa kamangha-manghang ideya ng mga flight sa interstellar.

Ang paglipad sa iba pang mga bituin ay, siyempre, isang bagay ng teknolohiya. Bukod dito, maraming mga posibilidad para sa pagkamit ng tulad ng isang malayong layunin, at ang pagpili sa pabor sa isang partikular na pamamaraan ay hindi pa nagagawa.

Nagpadala na ang tao ng mga sasakyan ng interstellar sa espasyo: ang probisyon ng Pioneer at Voyager. Sa kasalukuyan, iniwan nila ang mga limitasyon ng solar system, ngunit ang kanilang bilis ay hindi nagpapahintulot sa amin na pag-usapan ang tungkol sa anumang mabilis na nakamit ng layunin. Kaya, ang Voyager 1, lumipat sa bilis na halos 17 km / s, kahit na sa pinakamalapit na bituin sa amin, ang Proxima Centauri (4.2 light years) ay lilipad ng isang hindi kapani-paniwalang mahabang panahon - 17 libong taon.

Malinaw, sa mga makina ng makinang panget na hindi kami makakakuha ng kahit saan pa kaysa sa sistemang Solar: upang magdala ng 1 kg ng kargamento, kahit sa malapit na Proxima Centauri, sampu-sampung libong tonelada ng gasolina ang kinakailangan. Kasabay nito, sa pagtaas ng masa ng barko, ang dami ng kinakailangang pagtaas ng gasolina, at para sa transportasyon ng karagdagang gasolina ay kinakailangan. Ang isang mabisyo na bilog na nagtatapos sa mga tangke na may gasolina - ang pagtatayo ng isang spacecraft na tumitimbang ng bilyun-bilyong tonelada ay tila isang hindi kapani-paniwalang pagsasagawa. Ang mga simpleng pagkalkula gamit ang formula ng Tsiolkovsky ay nagpapakita na ang pabilis na spacecraft na may isang rocket engine na pinapagana ng fuel fuel sa isang bilis ng halos 10% ng bilis ng ilaw ay mangangailangan ng maraming gasolina kaysa magagamit sa kilalang uniberso.

Ang reaksyong thermonuclear fusion ay gumagawa ng isang enerhiya sa bawat yunit ng masa sa average ng isang milyong beses na higit sa mga proseso ng pagkasunog ng kemikal. Iyon ang dahilan kung bakit noong 1970s, iginuhit ng NASA ang posibilidad ng paggamit ng mga makina ng rocket na thermonuclear. Ang proyekto ng daedalus na walang pinuno ng spacecraft ay inilaraw ang paglikha ng isang engine kung saan ang maliit na butil ng thermonuclear fuel ay mapapakain sa silid ng pagkasunog at iginagalang ng mga beam ng elektron. Ang mga produkto ng reaksyon ng thermonuclear ay lumilipad sa labas ng engine ng nozzle at binibigyan ang pagpabilis ng barko.

Daedalus Spaceship Inihambing sa Empire State Building Skyscraper

Ang Daedalus ay dapat na sumakay sa board na 50 libong tonelada ng mga pellets ng gasolina na may diameter na 4 at 2 mm. Ang mga Granule ay binubuo ng isang pangunahing may deuterium at tritium at isang helium-3 na shell. Ang huli ay lamang ng 10-15% ng masa ng butil ng gasolina, ngunit, sa katunayan, ay gasolina. Ang Helium-3 ay sagana sa buwan, at ang deuterium ay malawakang ginagamit sa industriya ng nuklear. Ang deuterium nucleus ay nagsisilbing isang detonator para sa pag-iwas sa reaksyon ng synthesis at provokes isang malakas na reaksyon sa paglabas ng isang reaktibo na jet jet, na kinokontrol ng isang malakas na magnetic field. Ang pangunahing silid ng pagkasunog ng molybdenum ng Daedalus engine ay dapat na magkaroon ng timbang na higit sa 218 tonelada, ang pangalawang yugto ng silid - 25 tonelada. Ang magnetic superconducting coils ay umaangkop din sa isang malaking reaktor: ang unang tumitimbang ng 124.7 tonelada, at ang pangalawang 43.6 tonelada.Para sa paghahambing: ang tuyong masa ng shuttle ay mas mababa sa 100 tonelada.

Ang flight ng Daedalus ay binalak sa dalawang yugto: ang unang yugto ng makina ay kailangang gumana nang higit sa 2 taon at magsunog ng 16 milyong mga pellets ng gasolina. Matapos ang paghihiwalay sa unang yugto, ang pangalawang yugto ng makina ay nagtrabaho nang halos dalawang taon. Kaya, sa 3.81 na taon ng tuluy-tuloy na pagbilis, maaabot ng Daedalus ang isang maximum na bilis ng 12.2% ng bilis ng ilaw. Ang nasabing barko ay tatakpan ang distansya sa bituin ng Barnard (5.96 light years) sa 50 taon at maaari, na lumilipad sa pamamagitan ng isang malayong sistema ng bituin, ihatid ang mga resulta ng kanyang mga obserbasyon sa pamamagitan ng radyo sa Earth. Kaya, ang buong misyon ay aabutin ng mga 56 taon.

Sa kabila ng matinding paghihirap sa pagtiyak ng pagiging maaasahan ng maraming mga sistema ng Daedalus at napakalaking gastos, ipinatutupad namin ang proyektong ito sa modernong antas ng teknolohiya. Bukod dito, noong 2009, ang isang koponan ng mga mahilig ay muling nabuhay sa isang proyekto ng barko ng pagsasanib. Sa kasalukuyan, ang proyekto ng Icarus ay may kasamang 20 pang-agham na mga paksa sa teoretikal na pag-unlad ng interstellar spacecraft system at materyales.

Sa gayon, ang mga walang flight na Interstellar na flight hanggang sa 10 light-years na malayo ay posible na, na aabutin ng halos 100 taon ng paglipad, kasama ang oras na kinakailangan para sa signal ng radio na bumalik sa Earth. Ang Alpha Centauri, Star ng Barnard, Sirius, Epsilon Eridana, UV Ceti, Ross 154 at 248, CN Leo, WISE 1541-2250 ay angkop sa radius na ito. Tulad ng nakikita mo, may sapat na mga bagay na malapit sa Earth upang pag-aralan gamit ang mga walang misyon na misyon. Ngunit kung ang mga robot ay nakakahanap ng isang bagay na talagang hindi pangkaraniwan at natatangi, halimbawa, isang kumplikadong bioseksyon? Makakapunta ba sa isang malayong planeta ang isang ekspedisyon na kinasasangkutan ng mga tao?

Mahabang flight

Kung maaari nating simulan ang pagbuo ng isang hindi nakalutang na barko ngayon, kung gayon ang sitwasyon sa isang manned ship ay mas kumplikado. Una sa lahat, ang tanong ng oras ng flight ay talamak. Dumaan sa parehong bituin ng Barnard. Kailangang maghanda ang mga Cosmonauts para sa isang manned flight mula sa paaralan, dahil kahit na ang paglulunsad mula sa Earth ay naganap sa kanilang ika-20 kaarawan, ang barko ay maaabot ang layunin ng ika-70 anibersaryo o kahit na ika-100 anibersaryo (bibigyan ng pangangailangan para sa pagpepreno, na hindi nangangailangan ng walang pinipiling paglipad) . Ang pagpili ng mga tauhan sa isang batang edad ay puno ng sikolohikal na hindi pagkakasundo at interpersonal na mga salungatan, at ang edad na 100 ay hindi nagbibigay ng pag-asa para sa mabungang gawain sa ibabaw ng planeta at para sa pag-uwi sa bahay.

Gayunpaman, makatuwiran bang bumalik? Maraming mga pag-aaral ng NASA ang humantong sa isang kahihinatnan na pagtatapos: ang matagal na pagkakalantad sa zero gravity ay hindi maiiwasang sisirain ang kalusugan ng mga astronaut. Sa gayon, ang gawain ng propesor ng biology na si Robert Fitts kasama ang mga cosmonaut ng ISS ay nagpapakita na kahit na sa kabila ng aktibong pisikal na ehersisyo na nakasakay sa spacecraft, pagkatapos ng isang tatlong taong misyon sa Mars, ang mga malalaking kalamnan, tulad ng mga kalamnan ng guya, ay magiging 50% na mas mahina. Katulad nito, ang mineral na density ng buto tissue ay nabawasan. Bilang isang resulta, ang kapansanan at kaligtasan ng buhay sa matinding mga sitwasyon ay nabawasan nang malaki, at ang panahon ng pagbagay sa normal na gravity ay hindi bababa sa isang taon. Ang flight sa zero gravity sa loob ng mga dekada ay magtatanong sa pinakadulo buhay ng mga astronaut. Marahil ay maaaring mabawi ang katawan ng tao, halimbawa, sa proseso ng pagsugpo sa unti-unting pagtaas ng grabidad. Gayunpaman, ang panganib ng kamatayan ay napakataas pa rin at nangangailangan ng isang radikal na solusyon.

Ang Stanford Tor ay isang malaking istraktura na may buong mga lungsod sa loob ng isang umiikot na rim.

Sa kasamaang palad, ang paglutas ng problema ng kawalan ng timbang sa isang interstellar ship ay hindi gaanong simple. Ang posibilidad ng paglikha ng artipisyal na gravity na magagamit sa amin sa pamamagitan ng pag-ikot ng buhay na module ay may isang bilang ng mga paghihirap. Upang lumikha ng grabidad ng Earth, kahit na ang gulong na 200 m ang diameter ay kailangang paikutin sa bilis ng 3 rebolusyon bawat minuto. Sa pamamagitan ng isang napakabilis na pag-ikot, ang lakas ng Cariolis ay lilikha ng ganap na hindi malulutas na mga naglo-load para sa human vestibular apparatus, na nagdudulot ng pagduduwal at talamak na bout ng kagubatan. Ang tanging solusyon sa problemang ito ay ang Stanford Tor, na binuo ng mga siyentipiko ng Stanford University noong 1975. Ito ay isang malaking singsing na may diameter na 1.8 km, kung saan maaaring mabuhay ang 10 libong mga astronaut. Dahil sa laki nito, nagbibigay ito ng grabidad sa antas ng 0.9-1.0 g at medyo komportable na mga taong nabubuhay. Gayunpaman, kahit na sa bilis ng pag-ikot na mas mababa kaysa sa isang rebolusyon bawat minuto, makakaranas pa rin ang mga tao ng liwanag ngunit nasasalat na kakulangan sa ginhawa. Bukod dito, kung ang tulad ng isang higanteng salas na nakatira ay itinayo, kahit na ang mga maliit na pagbabago sa pamamahagi ng timbang ng torus ay nakakaapekto sa bilis ng pag-ikot at maging sanhi ng mga pag-oscillation ng buong istraktura.

Ang problema sa radiation ay nananatiling hamon. Kahit na malapit sa Earth (sakay ng ISS), ang mga astronaut ay hindi hihigit sa anim na buwan dahil sa panganib ng pagkakalantad ng radiation. Ang sasakyang pang-eroplano ay kailangang mapunan ng mabigat na proteksyon, ngunit kahit na, ang tanong ng epekto ng radiation sa katawan ng tao ay nananatili. Sa partikular, ang panganib ng kanser, ang pagbuo ng kung saan sa zero gravity ay hindi pa pinag-aralan. Mas maaga sa taong ito, ang siyentipiko na si Krasimir Ivanov mula sa German Aerospace Center sa Cologne ay naglathala ng mga resulta ng isang kagiliw-giliw na pag-aaral ng pag-uugali ng mga selulang melanoma (ang pinaka mapanganib na anyo ng kanser sa balat) sa zero gravity. Kumpara sa mga selula ng kanser na lumago sa ilalim ng normal na gravity, ang mga cell na gumugol ng 6 at 24 na oras sa zero gravity ay hindi gaanong madaling kapitan ng metastases. Tila ito ay mabuting balita, ngunit sa unang tingin lamang. Ang katotohanan ay ang tulad ng isang "puwang" na kanser ay maaaring magpahinga sa loob ng mga dekada, at biglang kumalat sa isang malaking sukat sa kaso ng pagkagambala ng immune system. Bilang karagdagan, nilinaw ng pag-aaral na kaunti pa rin ang nalalaman natin tungkol sa reaksyon ng katawan ng tao sa isang matagal na pananatili sa kalawakan. Ngayon, ang mga astronaut, malusog na malakas na tao, ay gumugol ng kaunting oras doon upang ilipat ang kanilang karanasan sa isang mahabang paglipad sa interstellar.

Sa anumang kaso, ang isang barko para sa 10 libong tao ay isang kahina-hinala na gawain. Upang lumikha ng isang maaasahang ecosystem para sa tulad ng isang tao, isang malaking bilang ng mga halaman, 60 libong manok, 30 libong mga rabbits at isang malaking kawan ay kinakailangan baka. Tanging ito ay maaaring magbigay ng isang diyeta na 2400 calories bawat araw. Gayunpaman, ang lahat ng mga eksperimento upang lumikha ng naturang sarado na ekosistema ay palaging nagtatapos sa kabiguan. Kaya, sa panahon ng pinakamalaking eksperimento ng Biosphere-2 ng Space Biospent Ventures, isang network ng mga selyadong gusali ang itinayo na may kabuuang lugar na 1.5 ektarya na may 3 libong mga species ng mga halaman at hayop. Ang buong ekosistema ay dapat na maging isang nagpapanatili ng maliit na "planeta" kung saan nakatira ang 8 tao. Ang eksperimento ay tumagal ng 2 taon, ngunit pagkatapos ng ilang linggo ay nagsimula ang mga malubhang problema: ang mga microorganism at ang mga insekto ay nagsimulang dumami nang hindi mapigilan, na kumonsumo ng oxygen at mga halaman sa sobrang dami, napalingon din na wala nang hangin ang mga halaman ay naging masyadong marupok. Bilang isang resulta ng isang lokal na kalamidad sa kapaligiran, ang mga tao ay nagsimulang mawalan ng timbang, ang halaga ng oxygen ay bumaba mula sa 21% hanggang 15%, at ang mga siyentipiko ay kailangang lumabag sa mga kundisyon ng eksperimento at magbigay ng oxygen at mga produkto sa walong "mga astronaut".

Kaya, ang paglikha ng mga kumplikadong mga ekosistema ay tila mali at mapanganib sa pamamagitan ng pagbibigay ng mga tauhan ng interstellar ship na may oxygen at kapangyarihan. Upang malutas ang problemang ito, ang mga espesyal na idinisenyo na mga organismo na may mga binagong gen na maaaring magpakain sa ilaw, basura at simpleng mga sangkap ay kinakailangan. Halimbawa, ang mga malalaking modernong workshop para sa paggawa ng chlorella algae ay maaaring makabuo ng hanggang sa 40 tonelada ng suspensyon bawat araw. Ang isang ganap na autonomous bioreactor na tumitimbang ng maraming tonelada ay maaaring makagawa ng hanggang sa 300 litro ng suspensyon ng chlorella bawat araw, na sapat na upang mapanghawakan ang isang crew ng maraming sampu-sampung tao. Ang binagong genetic na chlorella ay hindi lamang maaaring masiyahan ang mga pangangailangan sa nutrisyon ng mga tripulante, kundi pati na rin basura ang basura, kabilang ang carbon dioxide. Ngayon, ang proseso ng genetic engineering ng microalgae ay naging pangkaraniwan, at maraming mga sample na idinisenyo para sa paggamot ng wastewater, produksiyon ng biofuel, atbp.

Masarap na panaginip

Halos lahat ng mga problema sa itaas ng manned interstellar flight ay maaaring lutasin ng isang napaka-promo na teknolohiya - nasuspinde ang animation, o dahil tinawag din itong cryostasis. Ang Anabiosis ay isang pagbagal ng mga proseso ng buhay ng tao ng hindi bababa sa maraming beses. Kung pinamamahalaan mo upang ibabad ang isang tao sa tulad ng isang artipisyal na pagkahilo, na nagpapabagal sa metabolismo sa pamamagitan ng 10 beses, pagkatapos ay sa isang 100-taong paglipad siya ay edad sa kanyang pagtulog 10 taon lamang. Pinapadali nito ang solusyon ng mga problema ng nutrisyon, suplay ng oxygen, karamdaman sa pag-iisip, pagkasira ng katawan bilang resulta ng epekto ng kawalan ng timbang. Bilang karagdagan, mas madaling maprotektahan ang kompartimento na may nasuspinde na mga camera ng animasyon mula sa micrometeorites at radiation kaysa sa tirahan na zone ng malaking dami.

Sa kasamaang palad, ang pagbagal ng mga proseso ng buhay ng tao ay isang napakahirap na gawain. Ngunit sa likas na katangian, may mga organismo na maaaring magpanganak at madagdagan ang kanilang pag-asa sa buhay daan-daang beses. Halimbawa, ang isang maliit na butiki na tinawag na lugfish ng Siberia ay makapag-hibernate sa mga mahihirap na oras at mabuhay sa loob ng mga dekada, kahit na ito ay nagyelo sa isang bloke ng yelo na may temperatura na minus 35-40 ° С. Ang mga kaso ay kilala kapag ang mga uling ay nasa hibernation ng halos 100 taon at, na parang walang nangyari, nalusaw at tumakas mula sa mga nagulat na mananaliksik. Sa kasong ito, ang karaniwang "tuluy-tuloy" na haba ng butiki sa buhay ay hindi lalampas sa 13 taon. Ang kamangha-manghang kakayahan ng shredder ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang atay nito ay synthesize ng isang malaking halaga ng gliserin, halos 40% ng timbang ng katawan, na pinoprotektahan ang mga cell mula sa mababang temperatura.

Ang pangunahing balakid sa paglulubog ng isang tao sa cryostasis ay tubig, kung saan ang aming katawan ay 70% na binubuo. Kapag nagyeyelo, lumiliko ito sa mga kristal ng yelo, na tumataas sa dami ng 10%, dahil sa kung saan nababasag ang lamad ng cell. Bilang karagdagan, habang sila ay nag-freeze, ang mga sangkap na natunaw sa loob ng cell ay lumilipat sa natitirang tubig, nakakagambala sa mga proseso ng intra-exchange na intracellular, pati na rin ang samahan ng mga protina at iba pang mga intercellular na istruktura. Sa pangkalahatan, ang pagkasira ng mga cell sa panahon ng pagyeyelo ay imposible para sa isang tao na mabuhay muli.

Gayunpaman, mayroong isang promising na paraan upang malutas ang problemang ito - clathrate hydrates. Natuklasan silang bumalik noong 1810, nang ipakilala ng siyentipiko ng British na si Sir Humphrey Davy ang high-pressure chlorine sa tubig at nasaksihan ang pagbuo ng mga solidong istruktura. Ang mga ito ay clathrate hydrates - isa sa mga anyo ng yelo ng tubig, kung saan kasama ang extraneous gas. Hindi tulad ng mga kristal ng yelo, ang mga clathrate lattice ay hindi gaanong solid, walang mga matulis na gilid, ngunit mayroon silang mga mga lungag kung saan ang mga intracellular na sangkap ay maaaring "magtago". Ang teknolohiyang clathrate na suspendido na animation ay magiging simple: isang inert gas, tulad ng xenon o argon, ang temperatura ay medyo mababa sa zero, at ang cellular metabolism ay nagsisimula nang unti-unting bumabagal hanggang sa ang isang tao ay bumagsak sa cryostasis. Sa kasamaang palad, ang pagbuo ng mga clathrate hydrates ay nangangailangan ng mataas na presyon (mga 8 na atmospheres) at isang napakataas na konsentrasyon ng gas na natunaw sa tubig. Kung paano lumikha ng mga naturang kondisyon sa isang buhay na organismo ay hindi pa rin alam, bagaman mayroong ilang mga tagumpay sa lugar na ito. Kaya, pinoprotektahan ng mga clathrates ang tisyu ng kalamnan ng puso mula sa pagkawasak ng mitochondria kahit na sa mga cryogen temperatura (sa ibaba 100 degree Celsius), pati na rin maiwasan ang pinsala sa mga lamad ng cell. Hindi namin pinag-uusapan ang tungkol sa mga eksperimento sa clathrate anabiosis sa mga tao, dahil ang komersyal na demand para sa cryostasis na teknolohiya ay maliit at ang pananaliksik sa paksang ito ay isinasagawa sa pangunahin ng mga maliliit na kumpanya na nag-aalok ng mga serbisyo para sa pagyeyelo ng mga katawan ng patay.

Paglipad ng hydrogen

Noong 1960, ang pisiko na si Robert Bassard ay iminungkahi ang orihinal na konsepto ng isang beses-sa pamamagitan ng thermonuclear engine na malulutas ang maraming mga problema ng flight ng interstellar. Ang ilalim na linya ay ang paggamit ng hydrogen at interstellar dust na naroroon sa panlabas na espasyo. Ang isang sasakyang pangalangaang na may tulad na isang makina ay unang nagpabilis sa sarili nitong gasolina, at pagkatapos ay magbukas ng isang malaking, libu-libong mga kilometro ang lapad, funnel ng isang magnetic field na nakakulong ng hydrogen mula sa labas ng kalawakan. Ang hydrogen na ito ay ginagamit bilang isang hindi mapag-aagaw ng mapagkukunan ng gasolina para sa isang thermonuclear rocket engine.

Ang paggamit ng Bassard engine ay nag-aalok ng napakalaking benepisyo. Una sa lahat, dahil sa "libre" na gasolina, posible na lumipat nang may patuloy na pagbilis ng 1 g, na nangangahulugang nawala ang lahat ng mga problema na nauugnay sa bigat. Bilang karagdagan, pinapayagan ka ng engine na mapabilis sa isang napakabilis na bilis - 50% ng bilis ng ilaw at kahit na higit pa. Sa teoryang, ang paglipat ng isang pabilis na 1 g, ang isang barko na may isang Bassard engine ay maaaring masakop ang isang distansya ng 10 light years sa tungkol sa 12 Taon na taon, at 5 taon lamang ng oras ng barko ang lumipas para sa mga tripulante dahil sa mga relativistic effects.

Sa kasamaang palad, sa paggawa ng isang barko na may isang Bassard engine mayroong isang bilang ng mga seryosong problema na hindi malulutas sa kasalukuyang antas ng teknolohiya. Una sa lahat, kinakailangan upang lumikha ng isang higanteng at maaasahang bitag para sa hydrogen, na bumubuo ng mga magnetic field ng napakalaking puwersa. Kasabay nito, dapat tiyakin ang kaunting mga pagkalugi at mahusay na transportasyon ng hydrogen sa isang thermonuclear reaktor. Ang proseso ng reaksyon ng thermonuclear ng pag-convert ng apat na mga atom ng hydrogen sa isang helium atom, na iminungkahi ni Bassard, ay nagtaas ng maraming mga katanungan. Ang katotohanan ay ang pinakasimpleng reaksyon na ito ay mahirap ipatupad sa isang beses-sa pamamagitan ng reaktor, dahil napakabagal at, sa prinsipyo, posible lamang sa loob ng mga bituin.

Gayunpaman, ang pag-unlad sa pag-aaral ng thermonuclear fusion ay nagbibigay-daan sa atin na umaasa na ang problema ay maaaring malutas, halimbawa, sa pamamagitan ng paggamit ng "exotic" isotopes at antimatter bilang isang reaksyon ng katalista.

Sa ngayon, ang pananaliksik sa Bassard engine ay namamalagi lamang sa isang teoretikal na eroplano. Kinakailangan ang mga pagkalkula batay sa totoong teknolohiya. Una sa lahat, kinakailangan upang makabuo ng isang makina na may kakayahang makagawa ng sapat na enerhiya upang mapanghawakan ang magnetikong bitag at mapanatili ang reaksyon ng thermonuclear, makagawa ng antimatter at pagtagumpayan ang paglaban ng interstellar medium, na pipigilan ang napakalaking "layag" ng electromagnetic.

Antimatter upang makatulong

Ito ay maaaring tunog na kakaiba, ngunit ang sangkatauhan ay mas malapit sa paglikha ng isang makina na nagpapatakbo sa antimatter kaysa sa intuitive ni Bassard at tila simpleng diretso na makina.

Ang probisyon ng Hbar Technologies ay magkakaroon ng isang manipis na carbon fibre na pinahiran ng uranium 238. Pag-crash sa layag, ang anti-hydrogen ay mawawala at lilikha ng reaktibo na tulak.

Bilang resulta ng pagkalipol ng hydrogen at antihydrogen, nabuo ang isang malakas na fluon flux, ang rate ng pag-expire na umaabot sa isang maximum para sa makina ng rocket, i.e. bilis ng ilaw. Ito ay isang mainam na tagapagpahiwatig na nagbibigay-daan sa iyo upang makamit ang napakataas na malapit sa ilaw na bilis ng paglipad ng isang spacecraft na may isang photon engine. Sa kasamaang palad, napakahirap gumamit ng antimatter bilang rocket fuel, dahil sa panahon ng pagkalipol, nagaganap ang mga flashes ng malakas na gamma radiation, na pumapatay sa mga astronaut. Gayundin, wala pang mga teknolohiya para sa pag-iimbak ng isang malaking halaga ng antimatter pa, at ang katotohanan ng akumulasyon ng mga tonelada ng antimatter, kahit na sa kalawakan na malayo sa Daigdig, ay isang malubhang banta, dahil ang pagkalipol ng kahit isang kilo ng antimatter ay katumbas ng isang 43 megaton na pagsabog ng nuklear (ang pagsabog ng naturang puwersa ay maaaring lumiko sa isang pangatlo sa disyerto. Teritoryo ng US). Ang gastos ng antimatter ay isa pang kadahilanan na nakakomplikado ng trono ng photon ng interstellar. Ang mga modernong teknolohiya para sa paggawa ng antimatter ay posible upang makabuo ng isang gramo ng antihydrogen sa isang presyo ng sampu-sampung trilyong dolyar.

Gayunpaman malaking proyekto Ang pananaliksik sa Antimatter ay nagbubunga. Sa kasalukuyan, ang mga espesyal na storage ng positron, "mga magnetic bote" ay nilikha, na mga lalagyan na pinalamig ng likidong helium na may mga dingding na gawa sa magnet na mga patlang. Noong Hunyo ng taong ito, pinamamahalaan ng mga siyentipiko ng CERN na mapanatili ang mga antihydrogen atoms sa loob ng 2000 segundo. Ang Unibersidad ng California (USA) ay nagtatayo ng pinakamalaking pasilidad ng imbakan ng antimatter sa buong mundo, kung saan posible na makaipon ng higit sa isang tritrong positron. Ang isa sa mga layunin ng mga siyentipiko sa University of California ay ang lumikha ng mga portable na lalagyan para sa antimatter na maaaring magamit para sa mga layuning pang-agham na malayo sa mga malalaking accelerator. Ang proyektong ito ay suportado ng Pentagon, na interesado sa paggamit ng militar ng antimatter, kaya ang pinakamalaking hanay ng mga magnetic bote sa buong mundo ay malamang na hindi makaramdam ng kakulangan ng pondo.

Ang makabagong mga pampabilis ay makagawa ng isang gramo ng anti-hydrogen sa loob ng ilang daang taon. Ito ay isang napakahabang oras, kaya ang tanging paraan: upang makabuo bagong teknolohiya paggawa ng antimatter o pagsamahin ang mga pagsisikap ng lahat ng mga bansa sa ating planeta. Ngunit kahit na sa kasong ito, kasama modernong teknolohiya walang pangarap na gumawa ng sampu-sampung toneladang antimatter para sa paglipad ng interstellar.

Gayunpaman, ang lahat ay hindi malungkot. Ang mga eksperto ng NASA ay nakabuo ng maraming mga proyekto ng spacecraft na maaaring pumasok sa malalim na espasyo na may isang microgram lamang ng antimatter. Naniniwala ang NASA na ang pagpapabuti ng kagamitan ay magpapahintulot sa paggawa ng mga antiproton sa halagang $ 5 bilyon bawat gramo.

Ang Amerikanong kumpanya na Hbar Technologies na may suporta ng NASA ay nagpapaunlad ng konsepto ng mga walang pinipilit na paglilitis, na hinimok ng isang anti-hydrogen engine. Ang unang layunin ng proyektong ito ay ang lumikha ng isang hindi pinuno na spacecraft na maaaring lumipad sa Kuiper belt sa labas ng solar system nang mas mababa sa 10 taon. Ngayon imposible na lumipad sa naturang mga malalayong puntos sa 5-7 taon, lalo na, ang NASA New Horizons probe ay lilipad sa pamamagitan ng Kuiper belt 15 taon pagkatapos ng paglulunsad.

Ang isang pagsisiyasat na sumasaklaw sa isang distansya ng 250 AU sa 10 taon, ito ay magiging napakaliit, na may payload na 10 mg lamang, ngunit kakailanganin ito ng kaunting antihydrogen - 30 mg. Ang Tevatron ay gagawa ng ganoong halaga sa loob ng maraming mga dekada, at masubukan ng mga siyentipiko ang konsepto ng isang bagong engine sa panahon ng isang tunay na misyon ng espasyo.

Ipinapakita din ang mga paunang kalkulasyon na sa ganitong paraan maaari kang magpadala ng isang maliit na pagsisiyasat sa Alpha Centauri. Sa isang gramo ng anti-hydrogen, lilipad siya sa isang malayong bituin sa loob ng 40 taon.

Maaaring mukhang ang lahat ng nasa itaas ay kamangha-manghang at walang kinalaman sa malapit na hinaharap. Sa kasamaang palad, hindi ito ganito. Habang ang pansin ng publiko ay nakatuon sa mga krisis sa mundo, ang mga pagkabigo ng mga pop star at iba pang kasalukuyang mga kaganapan, ang mga hakbangin sa paggawa ng panahon ay nananatili sa anino. Inilunsad ng espasyo ng espasyo ng NASA ang grand 100 Year Starship project, na kinabibilangan ng phased at pangmatagalang paglikha ng isang pang-agham at teknolohikal na pundasyon para sa mga flight ng interplanetary at interstellar. Ang program na ito ay walang mga analogues sa kasaysayan ng sangkatauhan at dapat maakit ang mga siyentipiko, inhinyero at mahilig sa ibang mga propesyon mula sa buong mundo. Mula Setyembre 30 hanggang Oktubre 2, 2011 sa Orlando (Florida) isang simposium ang gaganapin kung saan tatalakayin ang iba't ibang mga teknolohiya sa paglipad sa espasyo. Batay sa mga resulta ng mga naturang kaganapan, ang mga espesyalista ng NASA ay bubuo ng isang plano sa negosyo upang matulungan ang ilang mga industriya at kumpanya na nagkakaroon ng mga teknolohiya na wala ngunit kinakailangan para sa paglipad sa interstellar. Kung ang ambisyosong programa ng NASA ay nagtagumpay, pagkatapos ng 100 taon, ang sangkatauhan ay makakapagtayo ng isang interstellar ship, at magagawa nating mag-navigate sa solar system na may parehong kadalian habang lumilipad kami mula sa mainland hanggang sa mainland ngayon.

Mula sa mga helikopter at sasakyang pangalangaang hanggang sa mga elementong elementarya - bago ka 25 ng pinakamabilis na bagay sa mundo.

25. Ang pinakamabilis na tren

Ang Japanese train na si JR-Maglev ay umabot sa bilis na lalampas sa 581 kilometro bawat oras gamit ang magnetic levitation.

24. Ang pinakamabilis na roller coaster

Ang Formula Rossa, na itinayo kamakailan sa Dubai, ay nagbibigay-daan sa mga nagsasaka na maabot ang bilis ng 240 kilometro bawat oras.

23. Ang pinakamabilis na elevator

Ang mga elevator sa Taipei Tower sa Taiwan ay naghatid ng mga tao pababa at pataas sa bilis na 60 kilometro bawat oras.

22. Ang pinakamabilis na kotse ng produksyon

Ang Bugatti Veyron EB 16.4 (Bugatti Veyron EB 16.4), ang pagpabilis sa 430 kilometro bawat oras, ay ang pinakamabilis na kotse sa mundo, na naaprubahan para magamit sa mga pampublikong kalsada.

21. Ang pinakamabilis na di-serial na kotse

Noong Oktubre 15, 1997, ang sasakyan ng thrust SSC na rocket-propelled ay tumawid sa tunog na hadlang sa disyerto ng Nevada.

20. Ang pinakamabilis na manned sasakyang panghimpapawid

Ang US Air Force X-15 ay hindi lamang nagpapabilis sa isang kahanga-hangang bilis (7,270 kilometro bawat oras), ngunit tumataas din nang napakataas na ang ilan sa mga piloto nito ay tumanggap ng mga "pakpak" ng astronaut mula sa NASA.

19. Ang pinakamabilis na buhawi

Ang buhawi, na nangyari malapit sa lungsod ng Oklahoma, ay ang pinakamabilis sa mga tuntunin ng bilis ng hangin, na umaabot sa 480 kilometro bawat oras.

18. Ang pinakamabilis na tao

Noong 2009, ang Jamaican sprinter na si Usain Bolt, ay nagtakda ng isang record sa mundo sa layo na 100 metro, na pinapatakbo ito sa 9.58 segundo.

17. Ang pinakamabilis na babae

Noong 1988, pinatakbo ng American Florenc Griffith-Joyner ang 100-metro sa 10.49 segundo - isang tala na walang sinumang pinalo sa ngayon.

16. Ang pinakamabilis na hayop sa lupa

Bilang karagdagan sa katotohanan na ang cheetahs ay tumatakbo nang mabilis (120 kilometro bawat oras), nagagawa din nilang mapabilis ang mas mabilis kaysa sa karamihan sa mga kotse ng produksyon (mula 0 hanggang 100 kilometro bawat oras sa loob ng 3 segundo).

15. Ang pinakamabilis na isda

Ang ilang mga indibidwal ng mga species ng bangka ay maaaring mapabilis sa 112 na kilometro bawat oras.

14. Ang pinakamabilis na ibon

Ang Peregrine Falcon din ang pinakamabilis na hayop sa buong mundo at maaaring lumampas sa bilis na 325 kilometro bawat oras.

13. Ang pinakamabilis na computer

Bagaman, malamang, ang talaang ito ay masisira sa oras na basahin mo ang artikulo, ang Milky Way-2 sa China ay ang pinakamabilis na computer sa buong mundo.

12. Ang pinakamabilis na submarino

Ang mga rekord sa mga bagay na ito ay mahirap i-record, dahil ang impormasyon tungkol sa mga submarino ay karaniwang lihim. Gayunpaman, ayon sa ilang mga pagtatantya, ang submarino ng Soviet na K-162 ay nakabuo ng pinakamataas na bilis noong 1969. Ang bilis ay halos 44 knot.

11. Ang pinakamabilis na helikopter

Noong Hulyo 2010, ang Sikorsky X2 (Sikorsky X2) ay nagtakda ng isang bagong record ng bilis sa West Palm Beach (West Palm Beach) - 415 kilometro bawat oras.

10. Ang pinakamabilis na bangka

Ang record ng bilis ng tubig sa mundo ay opisyal na kinikilala maximum na bilisumunlad transportasyon ng tubig. Sa ngayon, ang record holder ay ang Espiritu ng Australia (Spirit of Australia), na umaabot sa 511 kilometro bawat oras.

9. Ang pinakamabilis na sport ng raketa

Sa badminton, ang shuttlecock ay maaaring maabot ang bilis ng higit sa 320 kilometro bawat oras.

8. Ang pinakamabilis na transportasyon sa lupa

Ang mga riles ng missile ng militar ay may bilis na lumampas sa Mach 8 (9,800 kilometro bawat oras).

7. Ang pinakamabilis na sasakyang pangalangaang

Sa espasyo, ang bilis ay maaari lamang masukat na nauugnay sa iba pang mga bagay. Dahil dito, ang pinakamabilis na spacecraft na lumilipat mula sa Araw sa bilis na 62,000 kilometro bawat oras ay ang Voyager 1.

6. Ang pinakamabilis na kumakain

Si Joey "Jaws" Chestnut ay kasalukuyang kinikilala bilang International Federation of Competitive Eating World Champion matapos kumain ng 66 mainit na aso sa 12 minuto.

5. Ang pinakamabilis na pagsubok sa pag-crash

Upang matukoy ang rating ng kaligtasan, karaniwang ang EuroNCAP ay nagsasagawa ng mga pagsusuri sa pag-crash nito sa bilis na 60 kilometro bawat oras. Gayunpaman, noong 2011, nagpasya silang dagdagan ang bilis sa 190 kilometro bawat oras. Katuwaan lang.

4. Ang pinakamabilis na player ng gitara

Nagtakda si John Taylor ng isang bagong record sa mundo sa pamamagitan ng paglalaro ng Perfectly Bumblebee Flight sa 600 beats bawat minuto.

3. Ang pinakamabilis na rapper

Walang natanggap na Clue ang pamagat na "pinakamabilis na rapper" sa Guinness Book of Records nang binanggit niya ang 723 syllables sa 51.27 segundo. Sa isang segundo, nagsasalita siya tungkol sa 14 na pantig.

2. Ang pinakamataas na bilis

Technically, ang pinakamalaking bilis sa uniberso ay ang bilis ng ilaw. Gayunpaman, may ilang mga reserbasyon na humahantong sa amin sa unang punto ...

1. Ang pinakamabilis na elementong butil

Sa kabila ng katotohanan na ito ay isang kontrobersyal na pahayag, ang mga siyentipiko mula sa European Center for Nuclear Research kamakailan ay nagsagawa ng mga eksperimento kung saan sakop ng mu-meson neutrinos ang distansya sa pagitan ng Geneva, Switzerland at Gran Sasso, Italy na maraming mga nanosecond na mas mabilis kaysa sa ilaw. Gayunpaman, sa sandaling ito, ang photon ay itinuturing pa ring mabilis na hari.