Folk har lenge drømt om å reise til fjerne planeter; samme sak har vært dekket i science fiction i over et århundre. I virkeligheten er det mange problemer som forhindrer oss fra å gjøre dette, inkludert mangelen på tilstrekkelige teknologier. Men dette hindrer ikke forskere i å teoretisere mulige måter å erobre det ytre rom, som en dag kan bli ganske reelle.
Ionmotorer
Det er lite sannsynlig at Ion Thrusters er nye for Star Wars-fans, siden de ble fløyet av TIE Fighters. Det er også en veletablert teknologi brukt av Dawn-sonden, som ble lansert i september 1997, for å studere dvergplanetene Vesta og Ceres.
Ionmotorer fungerer når xenonatomer blir bombardert med elektroner for å danne ioner. På baksiden av motoren er metallnett, ladet med 1000 volt, som avgir ioner med en enorm hastighet. Skyvekraften er ganske liten, men fordi rom er et friksjonsfritt miljø og med tyngdekraften, øker den stadig. Dawns toppfart er 38 600 km / t.
Ionmotorer krever minimalt med drivstoff. De er 10 ganger mer effektive enn kjemiske motorer. De henter energien sin fra store solcellepaneler, så det er ikke nødvendig å bygge et drivstofflagringsanlegg. I teorien gir den også en uuttømmelig energikilde.
Det nåværende problemet med ionemotorer er at de er for trege til å transportere mennesker. De kan for eksempel brukes til å transportere utstyr og forsyninger til de Martiske koloniene.
Salgsfremmende video:
Bussard ramjet
Som nevnt over, er en av de største utfordringene som romfart står overfor mengden drivstoff som trengs. For å løse dette problemet på 1960-tallet ble det foreslått å opprette den såkalte Bussard Interstellar Ramjet.
Tanken er at romfartøyet henter protonene spredt over hele universet når det ferdes. Hvis disse protonene deretter kan syntetiseres, flyr romfartøyet i hovedsak en kjernefysisk rakett.
Det er sant at det er en rekke problemer med Ramjet-konseptet. Du kan bare heve et visst antall protoner, og etter hvert som protonene blir hentet, vil det også bli født betydelig motstand. I tillegg er det et lite spørsmål om å lage en stabil fungerende kjernefysisk fusjonsenhet.
Bevegelse på en atomimpuls
Ideen om å bruke atomkraft for å sette i gang romfartøyer stammer fra 1950-tallet. Orion-prosjektet var et initiativ fra NASA, som bestemte seg for å bygge et skip på størrelse med en fin skyskraper, lansert fra eksplosjonen av en atombombe under. Du begynner allerede å gjette deg om problemene knyttet til prosjektet. Til å begynne med, etter dette prosjektet, bør det gjenstå en enorm mengde stråling, og astronautene selv vil motta stråleforgiftning.
Når bomben eksploderer vil den skape en elektromagnetisk puls som vil ødelegge elektronikk ombord. Og dette hvis oppskytningen fremdeles er vellykket og ikke fører til fatale tap. Orion-prosjektet ble først og fremst vurdert fordi det kunne komme oss til Mars om tre måneder. Et vanlig skip ville ta atten.
Project Orion er tydeligvis død, men ideen bak det lever videre. Voyager 1, Voyager 2 og Cassini brukte en form for atomenergi basert på forfallet av plutonium, og konverterte det til strøm, for sine flyreiser. Dessverre har reservene til nødvendig plutonium på planeten vår kommet til en slutt, og det er ganske vanskelig å starte gjenproduksjon, siden det er et biprodukt av å lage atombomber.
Bevegelse på laserstråler
Luftfartsingeniør Leic Mirabeau kom på ideen om å bruke laserbevegelse i 1988 mens han arbeidet med Star Wars missilforsvarsprosjekt. Mirabeau-apparatet skulle være konisk. En kraftig laserstråle ville bli avfyrt fra den smale enden av kjeglen som inneholder den paraboliske reflektoren.
Dette ville varme opp luften inntil 30.000 grader, noe som vil føre til eksplosjoner som skaper skyvekraft. Mirabeau trodde at en slik enhet ville dukke opp i løpet av de neste 20 årene, men kollegene hans så på denne ideen med skepsis.
Interstellar romskip "Daedalus"
British Interplanetary Society har forsket i fem år, fra 1973, og undersøkt muligheten for å sende mennesker til Barnards Stjerne, som ligger seks lysår unna. Deres løsning var det interplanetære romfartøyet "Daedalus". Daedalus var et gigantisk romfartøy, også på størrelse med en god skyskraper, og ville definitivt sett sammen i jordens bane.
I likhet med Project Orion, måtte den bruke fusjonsmotorer. Drivstoffpillerne ble injisert med høy hastighet i reaksjonskammeret, der bjelker med høyenergi-elektroner ville tenne dem. Den første fasen skulle løfte jorden 46.000 tonn drivstoff, den andre - en liten del av skipet med 4.000 tonn drivstoff. Drivstoffet skulle være helium-3.
Helium-3 er utrolig sjelden på jorden, men det antas å være mye rikere på månen; det kan også finnes i kosmiske skyer. Det vil ta 20 år å samle inn det nødvendige beløpet. Helium-3 er også veldig vanskelig å tenne som drivstoff, da det krever mye varme. Men hvis prosjektet hadde brent ut, ville enheten ha akselerert til 12,2% av lysets hastighet og ville nådd Barnards Star på 50 år.
I 2009 begynte forskningen innenfor rammen av Icarus-prosjektet, som skulle vise hvilken interstellar reise kan bli etter så mange års vitenskapelig fremgang.
Å ri på en asteroide
Et av de største problemene med romfart er fortsatt påvirkningen av kosmiske stråler. Hvis en person tar 1000 dager å komme til Mars, vil de motta en slik stråling at sjansene for å utvikle kreft vil stige fra 1 til 19 prosent.
Romfartøyet er laget av lette materialer, og strålingsskjoldene er for tunge. Derfor mener en fysikkprofessor ved Massachusetts Institute of Technology at den beste måten å reise lange avstander er å lande på en asteroide og lage en tunnel under overflaten.
Asteroiden må være 10 meter bred og innenfor flere millioner kilometer fra Jorden og Mars for at planen skal fungere. Så langt er fem slike asteroider kjent, og alle vil passere nær Jorden innen 2100. Reisen vil være enveis, siden det ikke er noen asteroider som flyr frem og tilbake. Imidlertid skjer det stadig nye funn, derfor kanskje vi vil finne en asteroide som flyr fra Mars til oss til rett tid.
Solseil
Selv om seilene neppe er høyteknologiske etter dagens standarder, fikk de i romsammenheng en god oppdatering. I stedet for å bruke vinden, vil disse seilene bruke solens energi. Solseil vil gi romskipet lite trykk, men siden det ikke er friksjon i verdensrommet, vil disse seilene gradvis øke hastigheten.
Et solseil som er 400 meter bredt kan for eksempel reise mer enn to milliarder kilometer i året. Dette er raskere enn et kjemisk drevet fartøy kan passere. Det ville også være billigere.
Solseilprosjekter er heller ikke uvanlig. En fra NASA heter Sunjammer, oppkalt etter en novelle av Arthur Clarke. Sunjammer-seilet kan være laget av Kapton-materiale og kan være fem mikrometer tykt, veie mindre enn 20 kilo og kan når det pakkes være så stort som en vaskemaskin.
En annen variant, opprettet til ære for Carl Sagan, bør gå i bane veldig snart. Det er også en teori om at et solseil kan ta et romfartøy til et annet solsystem. Et slikt seil vil være på størrelse med en stor by, og dets aktive sentrum vil være en kraftig laser.
Magnetisk seil
De fleste protoner og elektroner som sendes ut fra solen, varierer fra 400 til 600 kilometer i sekundet. Et magnetisk seil kunne bruke energien sin og skyve av fra dem. En sløyfe av ledende materiale kan produsere et magnetfelt som er vinkelrett på solvinden, og dette vil skyve farkosten i ønsket retning.
Problemet er at det magnetiske seilet må være 100 kilometer langt. Teknologier som vil gjøre det mulig å seile fra et superledende materiale av denne størrelsen og opprettholde den nødvendige temperaturen, er rett og slett ikke tilgjengelig nå. Magnetiske seil forblir teori til teknologien er utviklet.
Worm-hull
Ormhullene er opprinnelig fra science fiction, og har inspirert mennesker siden oppstarten i teorien i 1921. Selv om deres eksistens er tillatt, er det ennå ikke funnet noen direkte bevis for dette. Ormehull er i hovedsak tunneler i rommet som en gjenstand, i teorien, kan passere gjennom. Samtidig er ormehull ustabile - hvis noen ønsker å gå gjennom en av disse, kan veggene i det kollapse.
For sikker passasje gjennom ormhullet må apparatet bruke tyngdekraft. Fysikere tror at vi rett og slett ikke vil samle inn nok energi. Hvis det er et ormehull som mennesker kan passere gjennom, er det definitivt ikke i naturen; en tilstrekkelig avansert sivilisasjon kan imidlertid bygge den. Derfor, til vi møtes eller bygger det, vil ormhullet forbli en sci-fi-skjønnlitteratur.
Warp Drive
Idéen om en warp-stasjon, som er popularisert av Star Trek, lar deg reise bokstavelig talt raskere enn lysets hastighet uten å bryte fysikkens lover. Likevel tror forskere på muligheten for implementering. Fysiker Miguel Alcubierre foreslo først ideen: å lage et romskip i form av en rugbyball med en flat ring rundt seg. For skipet skal fly, trenger du en ball med antimaterie på størrelse med Jupiter.
For å gjøre et slikt romfartøy mulig, gjorde NASAs Harold White endringer i prosjektet. I teorien ville hans modifiserte skip kreve mye mindre antimaterie, i størrelsesorden 500 kg. Han vil kunne bøye rom-tid og nå en hastighet 10 ganger raskere enn lysets hastighet. Reisen til nærmeste stjerne vil ta fire til fem måneder.
Dessverre er antimateria ekstremt ustabil. Bare en tredjedel av et gram antimaterie kan frigjøre så mye energi som ble frigitt i bombingen av Hiroshima. Antimaterie i Whites prosjekt vil bli trukket av 1,5 millioner Hiroshima, som vil være nok til å ødelegge Jorden.
