През 1973 г. Британското междупланетарно дружество - първата и най-стара организация, посветена изключително на изследване на космоса, развитието и подкрепата на космонавтиката - стартира амбициозен петгодишен проект за намиране и създаване на най-обещаващия дизайн на безпилотни космически кораби за междузвездно пътуване. Първият сред предложените решения беше „Daedalus“. Този план изглеждаше още по-амбициозен и постави ключовата цел за намиране на възможности за пътуване с персонал до различни звезди с цел използване на технологии на близкото бъдеще.
Термоядрено ускорение
Как да постигнете нужната скорост, да натрупате достатъчно количество енергия и в същото време да не изгорите космическия кораб и хората на борда на земята? Задачите очевидно не са лесни. Екипът на проекта Daedalus излезе с решение за използването на краткосрочно ядрено ускорение, което ще преодолее подобни трудности. Предложената система работеше така: вътре в параболичните магнитни полета, разположени зад космическия кораб, ще се произвеждат малки термоядрени експлозии, чиято енергия ще ускори космическия кораб с възможно най-високо ниво на ефективност.
Разбира се, за да приложите междузвездното пътуване, първо трябва да разберете как да ускорите космическия кораб до скорост над 10 000 километра в секунда. Но това е само част от проблема. Вторият въпрос е кой в този случай ще контролира кораба? Възможността за използване на независима система за автопилот беше разгледана като възможно решение. Беше предложено да се използва изотопът хелий-3 като гориво за реакторите, които могат да бъдат произведени в атмосферата на Юпитер или директно върху повърхността на Луната.
В крайна сметка окончателният доклад от 1978 г. силно заяви, че междузвездното пътуване наистина е възможно, но инженерите никога не са започнали да създават работещ прототип.
Независимо от това, би било преждевременно да се нарече проектът „Дедал“мечта за тръба. Множество доклади сочат, че съвременните космически агенции и университети по целия свят продължават да изучават идеите за използване на ядрената енергия като движеща сила за космически кораби, заложени от проекта Daedalus преди повече от 30 години.
Промоционално видео:
Проект "Икар"
Членовете на Британското междупланетарно дружество и фондацията Tau Zero стартира проекта Icarus през 2009 г., чиято цел е теоретично да се оцени възможността за създаване на космически кораб с термоядрен двигател за междузвездно пътуване. Впоследствие резултатите от работата могат да се превърнат в проектиране на безпилотна космическа мисия.
Над 20 учени и инженери взеха участие в проекта. Тяхната задача беше да се опитат да проектират задвижваща система, базирана на термоядрена реакция и способна да ускори кораб до 10-20% от скоростта на светлината. Всъщност „Икар“се основаваше на проекта „Дедал“, но по-късно „Икар“трябваше да се превърне в независим проект, като има само съвсем незначителни заеми на елементите „Дедал“. Икар беше планиран да бъде завършен през 2014 г., но работата все още продължава. В момента организаторите търсят доброволци, които да го попълнят.
Леко платно
Планетарното общество стартира проект, наречен LightSail, за да проучи възможността за разработване на космически кораб, захранван изцяло от слънчева енергия и ускорен изключително от слънчева светлина. След няколко неуспешни опита на програмата LightSail 1 през 2015 г., все още беше възможно успешно завършване на пробен старт и разгръщане на слънчевото платно. Нов вариант на слънчевото платно, LightSail 2, ще бъде изстрелян в орбита на Земята с помощта на ракета SpaceX Falcon Heavy през 2018 г.
Концепцията за използване на слънчево платно като задвижваща система далеч не е нова. Още с откриването на първите фотони астрономи като Йоханес Кеплер започват да мечтаят и теоретизират още през 1600 г. за възможността да се събира слънчева енергия и да се превежда в импулс, за да се даде друг обект с ускорение.
Съвременните учени не са загубили това желание. Вземете Стивън Хокинг и неговия проект Breakthrough Starshot. По време на неотдавнашното си посещение в Норвегия Хокинг говори за това как малка космическа сонда може да „пътува с кон на лъч светлина“с около 160 милиона километра в час. Разбира се, като всеки амбициозен проект, Breakthrough Starshot ще трябва първо да преодолее еднакво амбициозни проблеми, преди всичко да успее.
Междузвездният раменен двигател на Bassard
През 1960 г. американският физик Робърт Басард въвежда концепцията за междузвезден космически кораб, способен да пътува с невероятна скорост. Той се основава на система, способна да улавя веществото от междузвездната среда (водород и прах) и да го използва като гориво в термоядрения двигател на космическия кораб.
Според изчисленията на Басар, двигателят ще изисква прием на междузвездна материя от площ от почти 10 000 квадратни километра, за да работи. Това от своя страна ще изисква използването на електромагнитен (електростатичен йонен) колектор за събиране с огромен диаметър и изключително висока якост на полето. По-нататъшният анализ обаче показа, че масата на събраното вещество в този случай все още ще бъде толкова ниска, че би поставила под въпрос ефективността на системата.
Антиматериални ракети
Използването на водородни изотопи за подхранване на ядрена реакция и генериране на необходимата тяга за междузвездно пътуване се превърна в тръбна мечта. Ракетните ускорители, базирани на антиматерия, бяха избрани като нова посока на развитие, където взаимодействието между обикновената материя и антиматерията причинява унищожаване на двете и създава колосално ниво на енергия.
Ако си представим възможността за насочено освобождаване на огромно количество от тази енергия, тогава генерираната енергийна експлозия, причинена от взаимното унищожаване на сблъскващи се атоми, може да се използва като работна течност за движението на космическия кораб. Все още обаче сме далеч от възможността да провеждаме подобни тестове в реални условия.
Освен това използването на антиматерия като гориво за ракетните двигатели ще наложи редица ограничения: първо, реакцията ще създаде невероятно високо ниво на гама излъчване; второ, трудно е да се получи достатъчно количество антиматерия; и трето, размерът на полезния товар, който можете да вземете със себе си, става много ограничен.
Независимо от това, Институтът за развитие на напреднали концепции на НАСА инвестира в проучвания на вероятността от космически кораб за антиматерия, който ще бъде лишен от първия проблем, споменат по-горе. Според изследователите, ако използваме позитрони (античастици на електрони) като основен елемент на антиматерията, тогава енергийните индекси на гама-лъчите ще бъдат много по-ниски.
Друго проучване разглежда втория проблем в списъка, като използва това, което се нарича антиматериално платно. Създателят на тази концепция е Джералд Джексън, бивш физик във Фермилаб. Джексън предложи кампания за набиране на средства на Kickstarter. За изграждането и тестването на работещ прототип бяха необходими около 200 000 долара. Разбира се, реалният размер на внедряване и прилагане на тази технология ще изисква, разбира се, много по-големи финансови разходи.
Концепция за космически кораби IXS ENTERPRISE
Аерокосмическата агенция НАСА предложи своя собствена версия на космически кораб, подобен на стартрек, с възможност за ускоряване на деформация през 2016 г. В представените снимки можете лесно да видите детайлите на USS Enterprise от култовия MCU. Създателят на концепцията Марк Родмейкър сподели в интервю за The Washington Post, че целта на тази работа е да вдъхнови младите хора да продължат кариерата си като инженер на космически кораби.
Според концепцията на този проект, IXS Enterprise не използва ядрена реакция и антиматерия за придвижване в космоса, а деформация. Големите пръстеновидни конструкции около кораба създават "основен балон", който намалява количеството енергия, необходимо за работа на основата.
Николай Хижняк
