Tarpžvaigždinis laivas "Icarus": mūsų ateities vizija žvaigždžių užkariavime

Tarpžvaigždinis laivas

Praėjusį lapkritį TVIW (astronominis seminaras Tenesyje, skirto tarpžvaigždiniams skrydžiams) Robo Swinney - buvęs karališkųjų karinių oro pajėgų vadas, inžinierius ir mokslų magistras, atsakingas už projektą „Icarus“ - pateikė ataskaitą apie atliktą darbą. pastaruoju metu. Swinney atnaujino Icarus istoriją: nuo įkvėpimo iki Daedalus projekto idėjų, pabrėžtų BIS ataskaitoje (Britų interplanetinė draugija - seniausia kosmoso tyrimų organizacija) 1978 m., Bendram BIS ir Tau Zero entuziastų sprendimui atnaujinti mokslinius tyrimus 2009 m. metus ir prieš paskutines 2014 metų naujienas apie projektą.

Pradinis 78-ojo metų projektas buvo paprastas, bet sunkiai įgyvendinamas, kad atsakytų į Enrique Fermi pateiktą klausimą: „Jei yra pagrįstas gyvenimas už Žemės ribų, o tarpžvaigždiniai skrydžiai galimi, kodėl nėra kitų svetimų civilizacijų įrodymų?“. „Daedalus“ tyrimų tikslas buvo sukurti tarpžvaigždinį erdvėlaivių projektavimą, naudojant esamas technologijas, pagrįstai ekstrapoliuojant. Ir darbo rezultatai griauna į visą mokslo pasaulį: tokio laivo sukūrimas iš tikrųjų yra galimas. Projekto ataskaitą patvirtino išsamus laivo planas, naudojant deuterio-helio-3 sintezę iš paruoštų granulių. Tada „Daedalus“ vadovavo visoms tolesnėms raidoms tarpžvaigždinių skrydžių srityje 30 metų.

Daaruso sūnus Icarusas

Tarpžvaigždinis laivas

Tačiau po tokio ilgo laiko reikėjo peržiūrėti „Daedal“ priimtas idėjas ir techninius sprendimus, kad būtų galima įvertinti, kiek jie buvo laiko bandymai. Be to, per šį laikotarpį buvo atlikti nauji atradimai, pagal juos pakeitus dizainą būtų pagerintas bendras laivo veikimas. Organizatoriai taip pat norėjo susidomėti jaunesne astronomijos karta ir tarpžvaigždinių kosminių stočių statyba. Naujasis projektas buvo pavadintas Daedalus sūnaus Icarus'o garbei, kuris, nepaisant neigiamo pavadinimo atspalvio, atitiko pirmuosius 78-ojo metų ataskaitos žodžius:

„Tikimės, kad ši parinktis pakeis ateities dizainą -„ Icarus “analogą, kuris parodys naujausius atradimus ir technines naujoves, kad Icarus galėtų pasiekti aukštis, kurių vis dar nepajėgė Daedalus. Tikimės, kad dėl mūsų idėjų vystymosi ateis diena, kai žmonija tiesiogine prasme palies žvaigždes.

Icarus'o persvarstymas

Tarpžvaigždinis laivas

Taigi „Icarus“ buvo sukurtas kaip „Daedalus“ tęsinys. Senojo projekto rodikliai vis dar atrodo labai perspektyvūs, tačiau juos reikia tobulinti ir atnaujinti:

1) „Dedal“ reliatyvistinės elektronų sijos buvo naudojamos kuro granulėms suspausti, tačiau vėlesni tyrimai parodė, kad šis metodas negali suteikti reikiamo impulso. Jonų sijos vietoj sintezės laboratorijose naudojamos. Nepaisant to, toks klaidingas skaičiavimas, kuris kainavo nacionaliniam termobranduolinių reakcijų kompleksui 20 metų ir 4 milijardus dolerių, parodė, kad sunku tvarkyti termobranduolinę sintezę net ir idealiomis sąlygomis.

2) Pagrindinė „Daedalus“ - helio-3 kliūtis. Tai ne Žemėje, todėl būtina išgauti iš dujų milžinų, nutolusių nuo mūsų planetos. Šis procesas yra per brangus ir sudėtingas. 3) Kita problema, kurią „Ikara“ turės išspręsti, yra informacijos apie branduolines reakcijas atmetimas. Tai buvo informacijos trūkumas, dėl kurio prieš 30 metų buvo galima labai optimistiškai apskaičiuoti viso laivo spinduliuotės poveikį gama spinduliams ir neutronams, kurių emisiją variklis negali išleisti iš termobranduolinės sintezės.

4) Tritis buvo naudojamas kurui deginti skirtose kuro granulėse, tačiau per daug atkurta šiluma iš jos atomų. Be tinkamos aušinimo sistemos degalų uždegimas lydės likusį degimą.

5) Tankų dekompresija su degalais dėl ištuštinimo gali sukelti sprogimą degimo kameroje. Siekiant išspręsti šią problemą, į rezervuaro konstrukciją buvo įtrauktos svėrimo medžiagos, kad būtų subalansuotas slėgis skirtingose ​​mechanizmo dalyse.

6) Paskutinis sunkumas yra laivo priežiūra. Pagal projektą, laive yra įrengta pora robotų, panašių į R2D2, kurie, naudojant diagnostinius algoritmus, aptiks ir pašalins galimą žalą. Tokios technologijos, atrodo, yra labai sudėtingos ir dabar, kompiuterių eros metu, apie 70-ąsias.

Naujo laivo parametrai

Tarpžvaigždinis laivas

Naujoji dizaino komanda nebėra tik manevringo laivo kūrimo. Mokslinių tyrimų objektams „Icarus“ naudojasi laive esančiais zondais. Tai ne tik supaprastina dizainerių užduotį, bet taip pat žymiai sumažina laiką, praleidžiantį žvaigždžių sistemas. Vietoj deuterio-helio-3 naujas erdvėlaivis dirba grynu deuterio-deuterio. Nepaisant didesnio neutronų emisijos, naujasis kuras ne tik padidins variklių efektyvumą, bet taip pat pašalins poreikį išgauti išteklius iš kitų planetų paviršiaus. Deuteris yra aktyviai išgaunamas iš vandenynų ir naudojamas atominėse elektrinėse, veikiančiose sunkiu vandeniu. Vis dėlto žmonija iki šiol nepavyko gauti kontroliuojamos skilimo reakcijos su energijos išleidimu. Ilgaamžė pasaulio laboratorijų rasė egzoterminei branduolių sintezei trukdo laivų projektavimui. Taigi klausimas dėl optimalaus tarpžvaigždinio laivo kuro lieka atviras. Siekiant rasti sprendimą 2013 m., Tarp BIS padalinių vyko vidinis konkursas. Komanda laimėjo WWAR Ghost iš Miuncheno universiteto. Jų konstrukcija pagrįsta termobranduoline sintezė naudojant lazerį, kuris užtikrina greitą kuro kaitinimą iki reikiamos temperatūros.

Tarpžvaigždinis laivas „Icarus“: žmonijos kosminės ateities vizija

Tarpžvaigždinis laivas

Nepaisant idėjos originalumo ir kai kurių inžinerinių veiksmų, varžovai negalėjo išspręsti pagrindinės dilemos - kuro pasirinkimo. Be to, laimėjęs laivas yra didžiulis. Jis viršija „Daedalus“ dydį 4-5 kartus, o kitiems termobranduolinės sintezės metodams gali prireikti mažiau vietos.

Atitinkamai buvo nuspręsta skatinti dviejų tipų variklius: jie yra pagrįsti termobranduoline sintezė ir pagrįsti „Bennett“ (plazminiu varikliu). Be to, lygiagrečiai deuterio-deuterio, taip pat atsižvelgiama į seną versiją su tričio helio-3. Iš tiesų heliumas-3 duoda geriausius rezultatus bet kokio tipo variklyje, todėl mokslininkai stengiasi juos gauti.

Įdomūs santykiai gali būti atsekti visų konkurso dalyvių darbuose: kai kurių laivo elementų struktūros (zondai aplinkos tyrimams, degalų saugojimui, antrinės energijos tiekimo sistemoms ir pan.) Nekeičiami. Tikrai galima pasakyti:

  1. Laivas bus karštas. Bet kuriam iš pateiktų degalų tipų deginimo metodui pridedamas didelis šilumos kiekis. Deuteriui reikalinga masinė aušinimo sistema dėl tiesioginio šiluminės energijos išskyrimo reakcijos metu. Magnetinis plazminis variklis sukurs sūkurines sroves aplinkiniuose metaluose, taip pat jas šildys. Žemėje jau yra pakankamai galios radiatorių, galinčių efektyviai atvėsti kūnus, kurių temperatūra viršija 1000 ° C, išlieka pritaikyti juos prie laivo laivo poreikių ir sąlygų.
  2. Laivas bus didžiulis. Vienas iš pagrindinių Icarus projekto uždavinių buvo sumažinti dydį, tačiau laikui bėgant paaiškėjo, kad termobranduolinės reakcijos reikalauja daug vietos. Net mažiausio svorio konstrukcijos variantai sveria dešimtys tūkstančių tonų.
  3. Laivas bus ilgas. „Daedalus“ buvo labai kompaktiškas, kiekviena jos dalis buvo sujungta su kita, kaip matryoska. Ikaras bandė sumažinti laivo radioaktyvųjį poveikį, dėl kurio jis buvo pratęstas (tai gerai parodė Roberto Freelando projekte „Firefly“).

Zeusas

Tarpžvaigždinis laivas

Robas Swinney pranešė, kad iš Icarus projekto prisijungė komanda iš Drexel universiteto. „Pradedantiesiems“ skatinama naudoti PJMIF (sistema, pagrįsta rašalinio plazminio tiekimo sistema, naudojant magnetus, o plazma yra stratifikuota, sudarant sąlygas branduolinėms reakcijoms). Šis principas šiuo metu yra veiksmingiausias. Tiesą sakant, tai yra dviejų branduolinių reakcijų metodų simbiozė, ji sugeria visus inercijos ir magnetinio terminio branduolio sintezės pranašumus, pvz., Sumažina konstrukcijos masę ir žymiai sumažino sąnaudas. Jų projektas vadinamas „Zeus“.

„Laikas išeiti iš čia“

Tarpžvaigždinis laivas

Netrukus prieš TVIW projektas „Icarus“ Australijoje surengė parodą, kurioje visi minėti projektai buvo parodyti visuomenei. Mokslininkai iš viso pasaulio susirinko po vienu stogu pasidalinti patirtimi. Tai reta galimybė tarpkontinentiniame projekte dalyvaujantiems specialistams kalbėtis su savo kolegomis.

Po šio susitikimo įvyko TVIW, kuriame Swinney nustatė preliminarią Icarus projekto užbaigimo datą - 2015 m. Rugpjūčio mėn. Naujausioje ataskaitoje bus pateiktos nuorodos į senosios Daedalus pokyčius ir naujoves, kurias visiškai sukūrė nauja komanda. Seminarą baigė Robo Swinney monologas, kuriame jis sakė: „Visatos paslaptys laukia mūsų kažkur ten! Laikas išeiti iš čia! “

Cyclops Dawn

Tarpžvaigždinis laivas

Įdomu tai, kad naujasis projektas yra neatskiriamai susijęs su jo pirmtaku. Transportavimas dalių ir kuro pristatymui į mažą Žemės orbitą „Icara“ statybos metu gali būti „Cyclops“, trumpojo nuotolio erdvėlaivis, sukurtas vadovaujant Alan Bond (vienas iš „Daedalus“ dirbančių inžinierių).

Komentarus (0)
Paieška