Sinovi i kćeri plave planete
Letite prema gore, remeteći zvijezde mira.
Put do međuzvjezdanog prostora je uspostavljen
Za satelite, rakete, naučne stanice.
Rus je leteo u raketi, Video sam celu zemlju odozgo.
Gagarin je bio prvi u svemiru.
Kako ćeš biti?
1973. radna grupa Britanskog međuplanetarnog društva započela je s osmišljavanjem izgleda međuzvjezdane svemirske letjelice sposobne putovati 6 svjetlosnih godina u bespilotnom modu i provesti kratko istraživanje blizine Barnardove zvijezde.
Temeljna razlika između britanskog projekta i djela naučne fantastike bili su izvorni uvjeti dizajna: britanski naučnici su se u svom radu oslanjali isključivo na tehnologije iz stvarnog života ili tehnologije bliske budućnosti, čiji je skori izgled nesumnjiv. Fantastična "anti-gravitacija", nepoznata "teleportacija" i "superluminalni motori" odbačeni su kao egzotične i notorno nemoguće ideje.
Prema uvjetima projekta, programeri su morali napustiti čak i tada popularni "fotonski motor". Unatoč teoretskoj mogućnosti postojanja reakcije uništavanja tvari, čak ni najhrabriji fizičari koji redovito eksperimentiraju s halucinogenim kanabinoidima ne mogu objasniti kako u praksi primijeniti skladištenje "antimaterije" i kako prikupiti oslobođenu energiju.
Projekt je dobio simbolično ime "Dedal" - u čast istoimenog junaka grčkog mita, koji je uspio preletjeti more, za razliku od Ikara, koji je preletio visoko.
Automatska međuzvjezdana letjelica Daedalus imala je dvostepeni dizajn.
Značenje Daedalus projekta:
Dokaz mogućnosti čovječanstva o stvaranju bespilotne letjelice za proučavanje zvjezdanih sistema najbližih Suncu.
Tehnička strana projekta:
Istraživanje iz putanje preleta Barnardovog zvjezdanog sistema (crveni patuljak spektralnog tipa M5V na udaljenosti od 5, 91 svjetlosne godine, jedan od najbližih Suncu i, ujedno, "najbrža" zvijezda u Zemljino nebo. Okomita komponenta brzine zvijezde prema smjeru gledanja zemaljskog posmatrača je 90 km / s, što zajedno s relativno "bliskom" udaljenošću pretvara "Letećeg Barnarda" u pravu "kometu"). Odabir mete diktirala je teorija o postojanju planetarnog sistema na Barnardovoj zvijezdi (teorija je kasnije opovrgnuta). U naše vrijeme, "referentna meta" je najbliža zvijezda Suncu, Proxima Centauri (udaljenost 4, 22 svjetlosne godine).
Pomicanje Barnardove zvijezde na zemaljskom nebu
Uslovi projekta:
Svemirski brod bez posade. Samo realne tehnologije bliske budućnosti. Maksimalno vrijeme leta do zvijezde je 49 godina! Prema uslovima projekta Daedalus, oni koji su stvorili međuzvjezdani brod trebali su moći saznati rezultate misije tokom svog života. Drugim riječima, da bi za 49 godina stigao do Barnardove zvijezde, svemirskom brodu bi bila potrebna krstareća brzina reda veličine 0,1 puta veća od brzine svjetlosti.
Početni podaci:
Britanski naučnici imali su prilično impresivan "skup" svih savremenih dostignuća ljudske civilizacije: nuklearnu tehnologiju, nekontrolisanu termonuklearnu reakciju, lasere, fiziku plazme, lansiranje svemirske posade u orbitu oko zemlje,tehnologije za spajanje i izvođenje montažnih radova velikih objekata u svemiru, svemirskih komunikacionih sistema velikog dometa, mikroelektronike, automatizacije i preciznog inženjeringa. Je li ovo dovoljno da "dodirnete svoju ruku" zvijezdama?
Nedaleko odavde - jedno taksi stajalište
Preplavljen slatkim snovima i ponosom na dostignuća Ljudskog uma, čitalac već trči da kupi kartu na međuzvezdanom brodu. Nažalost, njegova radost je prerana. Univerzum je pripremio svoj zastrašujući odgovor na patetične pokušaje ljudi da dosegnu najbliže zvijezde.
Ako veličinu zvijezde poput Sunca smanjite na veličinu teniske loptice, cijeli će se Sunčev sistem uklopiti na Crveni trg. Dimenzije Zemlje, u ovom slučaju, općenito će se smanjiti na veličinu zrna pijeska.
U isto vrijeme, najbliža "teniska lopta" (Proxima Centauri) ležaće usred Alexanderplatza u Berlinu, a malo udaljenija Barnardova zvijezda - na Piccadilly Circusu u Londonu!
Voyager 1 pozicija 8. februara 2012. Udaljenost 17 svjetlosnih sati od Sunca.
Čudovišne udaljenosti bacaju sumnju na samu ideju međuzvjezdanog putovanja. Bespilotnoj stanici Voyager 1, lansiranoj 1977., trebalo je 35 godina da pređe Sunčev sistem (sonda je iza nje izašla 25. avgusta 2012. - tog dana posljednji odjeci "solarnog vjetra" istopili su se iza krme stanice, dok je intenziteta galaktičkog zračenja). Bilo je potrebno 35 godina da se leti na "Crvenom trgu". Koliko će trebati Voyageru da leti "iz Moskve u London"?
Oko nas su kvadrilioni kilometara crnog ponora - imamo li priliku barem za pola zemaljskog vijeka odletjeti do najbliže zvijezde?
Poslat ću brod po vas …
Nitko nije sumnjao da će Dedal imati monstruozne dimenzije - samo je "korisni teret" mogao doseći stotine tona. Osim relativno lakih astrofizičkih instrumenata, detektora i televizijskih kamera, na brodu je potreban i prilično veliki pretinac za upravljanje brodskim sistemima, računarski centar i, što je najvažnije, komunikacijski sistem sa Zemljom.
Savremeni radio teleskopi imaju ogromnu osjetljivost: odašiljač Voyagera 1, smješten na udaljenosti od 124 astronomske jedinice (124 puta dalje od Zemlje do Sunca), ima snagu od samo 23 vata - manje od žarulje u vašem hladnjaku. Iznenađujuće, pokazalo se da je to dovoljno da osigura neprekidnu komunikaciju s uređajem na udaljenosti od 18,5 milijardi kilometara! (preduslov - položaj Voyagera u svemiru poznat je sa tačnošću od 200 metara)
Barnardova zvijezda udaljena je 5,96 svjetlosnih godina od Sunca - 3000 puta dalje od Voyagera. Očigledno, u ovom slučaju presretač od 23 vata se ne može osloboditi - za nevjerovatnu udaljenost i značajnu grešku u određivanju položaja zvjezdanog broda u svemiru potrebna je snaga zračenja od stotina kilovata. Sa svim sljedećim zahtjevima za dimenzije antene.
Britanski naučnici imenovali su vrlo određenu brojku: korisna nosivost svemirske letjelice Daedalus (masa kontrolnog odjeljka, naučnih instrumenata i komunikacijskog sistema) bit će oko 450 tona. Poređenja radi, masa Međunarodne svemirske stanice do sada je prešla 417 tona.
Potrebna nosivost svemirskog broda je u realnim granicama. Osim toga, s obzirom na napredak u mikroelektronici i svemirskoj tehnologiji u posljednjih 40 godina, ova brojka bi se mogla neznatno smanjiti.
Motor i gorivo. Ekstremna potrošnja energije međuzvjezdanih putovanja postaje ključna prepreka takvim ekspedicijama.
Britanski naučnici držali su se jednostavne logike: Koja je od poznatih metoda dobivanja energije najproduktivnija? Odgovor je očit - termonuklearna fuzija. Možemo li danas stvoriti stabilan "termonuklearni reaktor"? Nažalost, ne, svi pokušaji stvaranja "kontroliranog termonuklearnog jezgra" završavaju neuspjehom. Output? Morat ćemo upotrijebiti eksplozivnu reakciju. Svemirski brod "Daedalus" pretvara se u "eksplodiranje" impulsnim termonuklearnim raketnim motorom.
Princip rada u teoriji je jednostavan: „mete“iz smrznute mješavine deuterija i helija-3 unose se u radnu komoru. Meta se zagrijava impulsom lasera - slijedi sićušna termonuklearna eksplozija - i, voila, oslobađanje energije za ubrzanje broda!
Proračun je pokazao da bi za učinkovito ubrzanje Dedala bilo potrebno proizvesti 250 eksplozija u sekundi - stoga se ciljevi moraju unositi u komoru za izgaranje impulsnog termonuklearnog motora brzinom od 10 km / s!
Ovo je čista fantazija - u stvarnosti ne postoji niti jedan primjenjiv uzorak impulsnog termonuklearnog motora. Štaviše, jedinstvene karakteristike motora i visoki zahtevi za njegovu pouzdanost (motor svemirskog broda mora neprekidno raditi 4 godine) pretvaraju razgovor o svemirskom brodu u besmislenu priču.
S druge strane, ne postoji niti jedan element u dizajnu impulsnog termonuklearnog motora koji nije testiran u praksi - supravodljivi solenoidi, laseri velike snage, elektronski topovi … sve je to industrija odavno savladala i često dovode u masovnu proizvodnju. Imamo dobro razvijenu teoriju i bogat praktični razvoj u oblasti fizike plazme - samo je pitanje stvaranja impulsnog motora zasnovanog na ovim sistemima.
Procijenjena masa konstrukcije svemirskih letjelica (motora, tenkova, nosećih rešetki) je 6170 tona, bez goriva. U osnovi, brojka zvuči realno. Bez desetina stepeni i bezbroj nula. Da bi se takva količina metalnih konstrukcija isporučila na orbitu s niskom zemljom, bilo bi potrebno "samo" 44 lansiranja moćne rakete Saturn-5 (nosivost 140 tona s lansirnom težinom od 3000 tona).
Superteško lansirno vozilo H-1, lansirne težine 2735 … 2950 tona
Do sada su se te brojke teoretski uklapale u mogućnosti moderne industrije, iako su zahtijevale određeni razvoj modernih tehnologija. Vrijeme je da postavimo glavno pitanje: koja je potrebna masa goriva za ubrzanje svemirskog broda na 0,1 brzinu svjetlosti? Odgovor zvuči zastrašujuće i, istovremeno, ohrabrujuće - 50.000 tona nuklearnog goriva. Uprkos prividnoj nevjerovatnoći ove brojke, to je "samo" polovica istisnine američkog nuklearnog nosača aviona. Druga je stvar što moderna kozmonautika još nije spremna za rad s takvim glomaznim strukturama.
Ali glavni problem je bio drugačiji: glavna komponenta goriva za impulsni termonuklearni motor je rijedak i skup izotop Helij-3. Trenutni obim proizvodnje helijuma-3 ne prelazi 500 kg godišnje. U isto vrijeme, 30.000 tona ove specifične tvari bit će potrebno uliti u spremnike Daedalus.
Komentari su suvišni - na Zemlji nema takve količine helijuma -3. "Britanski naučnici" (ovaj put zasluženo možete uzeti izraz pod navodnicima) predložili su izgradnju "Dedala" u orbiti Jupitera i tamo ga natočili gorivom, vadeći gorivo iz gornjeg sloja oblaka džinovske planete.
Čisti futurizam pomnožen s apsurdom.
Unatoč općenito razočaravajućoj slici, projekt Daedalus pokazao je da je postojeće znanstveno znanje dovoljno za slanje ekspedicije do najbližih zvijezda. Problem leži u opsegu posla - imamo radne uzorke "Tokamaksa", supravodljivih elektromagneta, kriostata i Dewar -ovih posuda u idealnim laboratorijskim uvjetima, ali nemamo pojma kako će njihove hipertrofirane kopije teške stotinama tona djelovati. Kako osigurati kontinuirani rad ovih fantastičnih struktura dugi niz godina - sve to u teškim uvjetima svemira, bez ikakve mogućnosti popravljanja i održavanja od strane ljudi.
Radeći na izgledu svemirskog broda "Dedal", naučnici su se suočili sa mnogim manjim, ali ne manje važnim problemima. Uz već spomenute sumnje u pouzdanost impulsnog termonuklearnog motora, tvorci međuzvjezdane letjelice suočili su se s problemom balansiranja divovskog broda, njegovog ispravnog ubrzanja i orijentacije u svemiru. Bilo je i pozitivnih trenutaka - tokom 40 godina, koliko je prošlo od početka rada na projektu Daedalus, problem sa kompleksom digitalnih računara na brodu uspješno je riješen. Kolosalni napredak u mikroelektronici, nanotehnologiji, pojava tvari s jedinstvenim karakteristikama - sve je to značajno pojednostavilo uvjete za stvaranje svemirskog broda. Također, uspješno je riješen problem komunikacije u svemiru.
No, do sada nije pronađeno rješenje za klasični problem - sigurnost međuzvjezdane ekspedicije. Pri brzini od 0, 1 brzine svjetlosti, svaka čestica prašine postaje opasna prepreka za brod, a sićušni meteorit veličine bljeskalice može biti kraj cijele ekspedicije. Drugim riječima, brod ima sve šanse da izgori prije nego što dosegne cilj. Teorija nudi dva rješenja: prva "linija odbrane" - zaštitni oblak mikročestica koje magnetsko polje drži stotinu kilometara ispred kursa broda. Druga "linija odbrane" je metalni, keramički ili kompozitni štit koji odražava fragmente raspadnutih meteorita. Ako je sve manje -više jasno oko dizajna štita, onda ni dobitnici Nobelove nagrade za fiziku ne znaju kako u praksi implementirati "zaštitni oblak mikročestica" na znatnoj udaljenosti od broda. Jasno je da uz pomoć magnetskog polja, ali evo kako točno …
… Brod plovi u ledenoj praznini. Prošlo je 50 godina otkako je napustio Sunčev sistem, a dugo putovanje proteže se iza "Dedala" šest svjetlosnih godina. Opasni Kuiperov pojas i misteriozni Oortov oblak sigurno su prešli, krhki instrumenti izdržali su potoke galaktičkih zraka i okrutnu hladnoću otvorenog svemira … Uskoro planirani sastanak sa Barnardovim zvjezdanim sistemom … ali kakva je ova šansa Sastanak usred beskrajnog zvjezdanog okeana obećava glasniku daleke Zemlje? Nove opasnosti od sudara s velikim meteoritima? Magnetska polja i smrtonosni pojasevi zračenja u blizini "trčanja Barnarda"? Neočekivani ispadi protruberana? Vreme će pokazati … "Dedal" će za dva dana projuriti pored zvezde i zauvek nestati u prostranstvima Kosmosa.
Dedal protiv 102-sprata Empire State Buildinga
Empire State Building, ključna znamenitost u New Yorku. Visina bez tornja 381 m, visina s tornjem 441 metar
Daedalus protiv Saturna V superteško lansirno vozilo
Saturn V na lansirnoj rampi
