Interstellar Space Travel ne bo uspešen brez boljšega zavornega sistema

Eden od zelo pomembnih ključev za omogočanje medzveznega potovanja v vesolju je zgraditi nekaj, kar lahko hitro - zelo hitro. Še ena stvar, ki ni tako očitna? Učinkovito zaviranje zavor.

Čeprav je cilj za vesoljsko potovanje čim hitrejša potovanja na dolge razdalje, mora zasnova temeljiti na misiji. Če poskušate samo potovati do kozmološkega ekvivalenta Bumfuck-a, nikamor, hitro ustavljanje ni tako pomembno - niti vam ni treba zgraditi zavornega mehanizma za vašo vesoljsko ladjo.

Toda to ni ravno točka vesoljskih potovanj. Ti hočeš nekam - bodisi zato, ker poskušate preučiti sistem od daleč, bodisi poskušate pristati na novem svetu in ga raziskati na površini.

V vsakem primeru morate poskrbeti, da boste lahko upočasnili vesoljsko plovilo, tako da ga ne boste preprosto preskočili v trenutku (ali še huje, trčite v nekaj). Novi obzorji sonda deluje v Kuiperjevem pasu s Plutonom in drugimi svetovi - še vedno morate iti dovolj počasi, da boste dejansko zbrali koristne podatke. Če poskušate vstopiti v orbitalni prostor planeta, potem vas vsekakor poskrbite, da se boste premaknili dovolj počasi, da ne boste zgoreli v ozračju tega sveta - ali se zrušili na površje kot asteroid brez občutka svetosti.

Zrakoplovi, ki potujejo skozi zemeljsko nebo, uporabljajo upor za upočasnitev. Ni plinov, ki bi jih lahko izkoristili za upočasnitev.

Torej, kako zaviraš? Ena tehnika, ki jo uporabljajo inženirji, imenovana aerobraking, izkorišča gravitacijo. V bistvu bi moralo vesoljsko plovilo spremeniti svojo hitrost, ko vstopi v podolgovato eliptično orbito na svojem cilju. To se zgodi z združevanjem sistema vzvratnega pogona (tj. Streljanje ognja iz sprednje strani vesoljskega plovila) z lastno gravitacijo in atmosfero planeta. Če je atmosfera debela, mora biti en sam orbitalni prehod učinkovit za upočasnitev vesoljskega plovila navzdol. Če je tanek ali neobstoječ, potem bo nekaj orbitalnih prehodov delalo, da bo vesoljsko plovilo počasi padalo tako, da bo končno vstopilo v stabilno orbito okoli raziskovanega planeta ali lune.

Toda to ni lahko. Na primer, doseganje končne stabilne orbite okrog Marsa traja dodatnih šest mesecev po vesoljsko plovilo je že doseglo rdeči planet. Če je vaš pogonski sistem kemijsko zasnovan, potem tanjše ozračje pomeni, da morate porabiti več goriva za upočasnitev in pomoč pri procesu aerobrakiranja. Ti stroški so veliko višji, če poskušate pristati na površini.

In ko gre za pogonske sisteme obnovljivih vesoljskih plovil, ki so še v razvoju, so zavorni mehanizmi še manj premišljeni. Oglejmo si na primer pobudo Breakthrough Starshot, ki namerava poslati nanokraft v Alpha Centauri pri približno eni petini hitrosti svetlobe z uporabo svetlobnega žarka, ki potiska sončna jadra vesoljskega plovila naprej.

Sončna jadra so lahko odlična oblika pogona vesoljskih plovil za lahka vozila. Zanašate se samo na moč sonca, da se premaknete naprej. Toda potem se moraš soočiti z večjim vprašanjem - kako upočasniti? Tako kot normalno jadro bi bila ideja, da bi se jadrnica spremenila tako, da bi lahko uporabila tudi moč sonca za upočasnitev.

To je veliko lazje reci, kot storiti. Če nameravate potovati v nov zvezdni sistem, ne boste imeli nadzora plovbe v realnem času. Prav tako se morate ukvarjati s svetlobo druge zvezde, ki sodeluje z jadrom. Premikanje v smeri tega sistema pomeni, da ste najprej usmerjeni proti tej zvezdi (ali zvezdam).

Drugi strokovnjaki poskušajo spremeniti sistem aerobrakiranja na način, ki izkorišča nove tehnologije. Ena najbolj nenavadnih idej je magnetosfera - projekt, ki se je pravkar financiral kot del NASA-jevega naslednjega dela nagrade II faze v okviru programa NASA Innovative Advanced Concepts. Načrt je, da ga je predlagala družba Redmond iz Washingtona MSNW, ustvariti magnetiziran plazemski ščit okrog vesoljskega plovila, ki bi sodeloval z atmosfero ciljnega planeta in pomagal zmanjšati hitrost vozila celo bolj, kot bi običajni sistem aerobrakiranja deloval sam. Koncept deluje kot nevidno padalo.

Ta ideja je seveda zdaj povsem konceptualna. MSNW rastline, da uporabijo svoje 500.000 $ nepovratnih sredstev za pospeševanje raziskav za izdelavo magnetosfere delo, ampak kdo ve, če se bodo celo približali doseči delovni prototip.

Medtem pa je zaviranje še vedno prezrto načelo, ko gre za razvoj vesoljskih plovil. Nobenega dvoma ni, da je hitrost bistvena, vendar je pomembno, da se spomnimo, da je to takrat, ko vozimo avtomobile tukaj na Zemlji: hitra vožnja vodi le do propada, če se tudi ne ustavimo.