1973 lanserade British Interplanetary Society - den första och äldsta organisationen som uteslutande ägnas åt rymdutforskning, utveckling och stöd för astronautik - ett ambitiöst femårigt projekt för att hitta och skapa den mest lovande designen för ett obemannat rymdfarkoster avsedd för interstellär resa. Den första bland de föreslagna lösningarna var "Daedalus". Denna plan såg ännu mer ambitiös ut och satte det centrala målet att hitta möjligheter för bemannade resor till olika stjärnor med syftet att använda tekniker inom en nära framtid.
Termonukleär acceleration
Hur kan man uppnå den erforderliga hastigheten, ackumulera en tillräcklig mängd energi och samtidigt inte bränna rymdskeppet och folket ombord till marken? Uppgifterna är uppenbarligen inte enkla. Daedalus-projektgruppen kom med en lösning på användningen av kortsiktig kärnkraftsacceleration, som skulle övervinna sådana svårigheter. Det föreslagna systemet fungerade så här: inuti de paraboliska magnetfälten som ligger bakom rymdskeppet kommer små termonukleära explosioner att produceras, vars energi kommer att påskynda rymdskeppet med högsta möjliga effektivitetsnivå.
För att genomföra interstellär resa måste du naturligtvis först ta reda på hur man kan påskynda rymdskeppet till en hastighet på över 10 000 kilometer per sekund. Men detta är bara en del av problemet. Den andra frågan är vem som i detta fall ska kontrollera fartyget? Möjligheten att använda ett oberoende autopilotsystem betraktades som en möjlig lösning. Det föreslogs att använda isotopen helium-3 som bränsle för reaktorerna, som kan produceras i Jupiters atmosfär eller direkt på månens yta.
I slutändan från 1978 uppgavs slutrapporten högt att interstellär resa verkligen var möjligt, men ingenjörerna kom aldrig igång med en fungerande prototyp.
Ändå skulle det vara för tidigt att kalla Daedalus-projektet en rördröm. Många rapporter tyder på att moderna rymdbyråer och universitet runt om i världen fortsätter att studera idéerna om att använda kärnenergi som en drivkraft för rymdskepp, som fastställts av Daedalus-projektet för mer än 30 år sedan.
Kampanjvideo:
Projekt "Icarus"
Medlemmar i British Interplanetary Society och Tau Zero Foundation startade Icarus-projektet 2009, vars mål är teoretiskt att bedöma genomförbarheten att skapa ett rymdskepp med en termonukleär motor för interstellär resor. Därefter kan resultaten av arbetet förvandlas till utformningen av ett obemannat rymduppdrag.
Mer än 20 forskare och ingenjörer deltog i projektet. Deras uppgift var att försöka utforma ett framdrivningssystem baserat på en termonukleär reaktion och som kan påskynda ett fartyg till 10-20% av ljusets hastighet. I själva verket var "Icarus" baserad på "Daedalus" -projektet, men senare på "Icarus" skulle bli ett självständigt projekt, med bara mycket liten upplåning av "Daedalus" -elementen. Icarus planerades vara klar 2014, men arbetet pågår fortfarande. Arrangörerna letar för närvarande efter frivilliga för att slutföra det.
Lätt segel
Planetary Society har startat ett projekt som heter LightSail för att undersöka möjligheten att utveckla ett rymdskepp som helt drivs av solenergi och som accelereras uteslutande av solljus. Efter flera misslyckade försök med LightSail 1-programmet 2015 var det fortfarande möjligt att framgångsrikt genomföra en testkörning och distribuera solseglet. En ny variant av solseglet, LightSail 2, planeras att lanseras i jordens omloppsbana med hjälp av en SpaceX Falcon Heavy raket 2018.
Konceptet att använda ett solsegel som ett framdrivningssystem är långt ifrån nytt. Även med upptäckten av de första fotonerna började astronomer som Johannes Kepler drömma och teoretisera redan på 1600-talet om möjligheten att samla solenergi och omvandla den till impuls för att förse ett annat objekt med acceleration.
Moderna forskare har inte tappat denna önskan. Ta Stephen Hawking och hans Breakthrough Starshot-projekt. Under sitt senaste besök i Norge talade Hawking om hur en liten rymdsond kunde "resa på hästryggen på en ljusstråle" på cirka 160 miljoner kilometer i timmen. Som alla ambitiösa projekt måste Breakthrough Starshot naturligtvis först övervinna lika ambitiösa problem innan någonting går igenom.
Bassards interstellära ramjetmotor
1960 introducerade den amerikanska fysikern Robert Bassard konceptet ett interstellärt rymdskepp som kan resa i otroliga hastigheter. Det är baserat på ett system som kan fånga ämnet i det interstellära mediet (väte och damm) och använda det som bränsle i rymdfarkostens termonukleära motor.
Enligt Bassards beräkningar kommer motorn att kräva ett intag av interstellär materia från ett område på nästan 10 000 kvadratkilometer för att kunna arbeta. Detta i sin tur kommer att kräva användning av en elektromagnetisk (elektrostatisk jonisk) uppsamlare med enorm diameter och extremt hög fältstyrka. Ytterligare analys visade dock att massan av det uppsamlade ämnet i detta fall fortfarande skulle vara så lågt att det ifrågasätter systemets effektivitet.
Antimatera raketer
Att använda väteisotoper för att driva en kärnreaktion och generera den nödvändiga drivkraften för interstellär resa har blivit en rördröm. Raketacceleratorer baserade på antimateria valdes som en ny utvecklingsriktning, där samspelet mellan vanlig materia och antimateria orsakar förintelse av båda och skapar en kolossal nivå av energi.
Om vi föreställer oss möjligheten till riktad frisättning av en enorm mängd av denna energi, skulle den genererade energiexplosionen, orsakad av ömsesidig förintelse av kolliderande atomer, kunna användas som en arbetsfluid för rymdskeppets rörelse. Men vi är fortfarande långt ifrån att kunna utföra sådana tester under verkliga förhållanden.
Dessutom kommer användningen av antimateria som bränsle för raketmotorer att införa ett antal begränsningar: för det första kommer reaktionen att skapa en otroligt hög nivå av gammastrålning; för det andra är det svårt att erhålla en tillräcklig mängd antimateria; och för det tredje blir mängden nyttolast du kan ta med dig mycket begränsad.
Icke desto mindre har NASA: s avancerade konceptutvecklingsinstitut investerat i studier av sannolikheten för ett antimateriell rymdskepp som kommer att sakna åtminstone det första problemet som nämns ovan. Enligt forskarna, om vi använder positroner (antipartiklar av elektroner) som huvudelement i antimateria, kommer energiindexen för gammastrålar att vara mycket lägre.
En annan studie tar upp det andra problemet på listan genom att använda det som kallas antimatter segel. Skaparen av detta koncept är Gerald Jackson, en tidigare fysiker på Fermilab. Jackson föreslog en Kickstarter-insamlingskampanj. Det tog cirka 200 000 dollar för att bygga och testa en fungerande prototyp. Emellertid kommer den faktiska mängden implementering och implementering av denna teknik naturligtvis att kräva mycket högre finansiella kostnader.
IXS ENTERPRISE rymdskeppskoncept
NASA: s rymdbyrå föreslog sin egen version av ett "startrec-liknande" rymdskepp med möjlighet till varpaccelerationer 2016. På de presenterade fotografierna kan du enkelt se detaljerna om USS Enterprise från kult MCU. Konceptskaparen Mark Rodmaker delade i en intervju med The Washington Post att syftet med detta jobb var att inspirera ungdomar att bedriva karriärer som rymdskeppsingenjör.
Enligt konceptet med detta projekt använder IXS Enterprise inte kärnreaktion och antimateria för att röra sig i rymden, utan en varp-enhet. De stora ringformade strukturerna runt fartyget skapar en "varpbubbla" som minskar mängden energi som krävs för att driva varpdrivningen.
Nikolay Khizhnyak
