نحوه رسیدن به آلفا قنطورس - جزئیات فنی. سفر به نزدیکترین ستاره چقدر طول می کشد؟ آیا می توان به آلفا قنطورس پرواز کرد؟

در مقطعی از زندگی، هر یک از ما این سوال را پرسیدیم: چقدر طول می کشد تا به سمت ستاره ها پرواز کنیم؟ آیا می توان چنین پروازی را در زندگی یک انسان انجام داد، آیا چنین پروازهایی می تواند به هنجار زندگی روزمره تبدیل شود؟ بسته به اینکه چه کسی سوال می کند، پاسخ های زیادی برای این سوال پیچیده وجود دارد. برخی ساده هستند، برخی دیگر پیچیده تر. برای یافتن پاسخ کامل، چیزهای زیادی برای در نظر گرفتن وجود دارد.

متأسفانه، هیچ تخمین واقعی وجود ندارد که به یافتن چنین پاسخی کمک کند، و این موضوع آینده پژوهان و علاقه مندان به سفرهای بین ستاره ای را ناامید می کند. چه بخواهیم چه نخواهیم، ​​فضا بسیار بزرگ (و پیچیده) است و فناوری ما هنوز محدود است. اما اگر تصمیم بگیریم «لانه» خود را ترک کنیم، چندین راه برای رسیدن به نزدیکترین منظومه ستاره ای در کهکشان خود خواهیم داشت.

نزدیکترین ستاره به زمین ما خورشید است، که طبق طرح "توالی اصلی" هرتزسپرونگ-راسل کاملاً یک ستاره "متوسط" است. این بدان معناست که ستاره بسیار پایدار است و نور خورشید کافی برای رشد حیات در سیاره ما فراهم می کند. ما می دانیم که سیارات دیگری نیز در نزدیکی منظومه شمسی به دور ستارگان می چرخند و بسیاری از این ستارگان شبیه سیارات ما هستند.

بخش اول: روش های مدرن

در آینده، اگر بشریت بخواهد منظومه شمسی را ترک کند، انتخاب بزرگی از ستارگان برای رفتن خواهیم داشت و بسیاری از آنها ممکن است شرایط مساعد برای زندگی داشته باشند. اما کجا خواهیم رفت و چقدر طول می کشد تا به آنجا برسیم؟ به خاطر داشته باشید که همه اینها فقط حدس و گمان است و در حال حاضر هیچ دستورالعملی برای سفر بین ستاره ای وجود ندارد. خب همونطور که گاگارین گفت بریم!

به یک ستاره برسید

همانطور که اشاره شد، نزدیکترین ستاره به منظومه شمسی، پروکسیما قنطورس است، و بنابراین شروع برنامه ریزی یک ماموریت بین ستاره ای در آنجا بسیار منطقی است. پروکسیما که بخشی از منظومه ستاره‌ای سه‌گانه آلفا قنطورس است، 4.24 سال نوری (1.3 پارسک) از زمین فاصله دارد. آلفا قنطورس اساساً درخشان‌ترین ستاره از این سه منظومه است، که بخشی از یک منظومه دوتایی نزدیک در فاصله 4.37 سال نوری از زمین است - در حالی که پروکسیما قنطورس (کم نورترین از این سه) یک کوتوله قرمز جدا شده در فاصله 0.13 سال نوری از دوگانه است. سیستم.

و در حالی که صحبت از سفر بین ستاره‌ای انواع سفرهای «سریع‌تر از سرعت نور» (FSL) را به ذهن متبادر می‌کند، از سرعت‌های تار و کرم‌چاله‌ها گرفته تا درایوهای زیرفضایی، چنین نظریه‌هایی یا بسیار تخیلی هستند (مانند درایو Alcubierre) یا فقط در علمی تخیلی . هر ماموریتی در اعماق فضا برای چندین نسل ادامه خواهد داشت.

بنابراین، با شروع یکی از کندترین اشکال سفر فضایی، چقدر طول می کشد تا به پروکسیما قنطورس برسید؟

روش های مدرن

مسئله تخمین مدت سفر در فضا اگر شامل فناوری‌ها و اجسام موجود در منظومه شمسی باشد، بسیار ساده‌تر است. به عنوان مثال، با استفاده از فناوری مورد استفاده در ماموریت افق های جدید، 16 موتور تک پیشرانه هیدرازین می توانند تنها در 8 ساعت و 35 دقیقه به ماه برسند.

ماموریت SMART-1 آژانس فضایی اروپا نیز وجود دارد که با استفاده از نیروی محرکه یونی خود را به سمت ماه پیش برد. با استفاده از این فناوری انقلابی که نسخه ای از آن توسط کاوشگر فضایی داون برای رسیدن به وستا نیز استفاده شد، ماموریت SMART-1 یک سال، یک ماه و دو هفته طول کشید تا به ماه برسد.

از فضاپیمای موشکی سریع گرفته تا پیشرانه یونی کم مصرف، ما چند گزینه برای عبور از فضای محلی داریم - به علاوه می توانید از مشتری یا زحل به عنوان یک تیرکمان گرانشی عظیم استفاده کنید. با این حال، اگر قصد داشته باشیم کمی جلوتر برویم، باید قدرت فناوری را افزایش دهیم و امکانات جدید را کشف کنیم.

وقتی در مورد روش‌های ممکن صحبت می‌کنیم، در مورد روش‌هایی صحبت می‌کنیم که شامل فناوری‌های موجود می‌شوند، یا روش‌هایی که هنوز وجود ندارند اما از نظر فنی امکان‌پذیر هستند. برخی از آنها، همانطور که خواهید دید، با زمان آزمایش و تایید شده اند، در حالی که برخی دیگر هنوز مورد سوال هستند. به طور خلاصه، آنها یک سناریوی ممکن، اما بسیار زمان بر و از نظر مالی گران برای سفر حتی به نزدیکترین ستاره ارائه می دهند.

حرکت یونی

در حال حاضر کندترین و مقرون به صرفه ترین نوع پیشرانه، پیشرانه یونی است. چند دهه پیش، پیشرانه یونی به عنوان ماده ای علمی تخیلی در نظر گرفته می شد. اما در سال‌های اخیر، فناوری‌های پشتیبانی از موتور یونی از تئوری به عمل منتقل شده‌اند و بسیار موفقیت‌آمیز بوده است. ماموریت SMART-1 آژانس فضایی اروپا نمونه ای از ماموریت موفقیت آمیز به ماه در یک مارپیچ 13 ماهه از زمین است.

SMART-1 از موتورهای یونی با انرژی خورشیدی استفاده می‌کرد که در آن‌ها انرژی الکتریکی توسط پنل‌های خورشیدی جمع‌آوری می‌شد و برای تامین انرژی موتورهای اثر هال استفاده می‌شد. برای تحویل SMART-1 به ماه، تنها 82 کیلوگرم سوخت زنون مورد نیاز بود. 1 کیلوگرم سوخت زنون سرعت دلتا 45 متر بر ثانیه را فراهم می کند. این یک شکل حرکتی بسیار کارآمد است، اما از سریعترین آن فاصله زیادی دارد.

یکی از اولین ماموریت هایی که از فناوری پیشران یونی استفاده کرد، ماموریت Deep Space 1 به دنباله دار بورلی در سال 1998 بود. DS1 همچنین از موتور یون زنون استفاده می کرد و 81.5 کیلوگرم سوخت مصرف می کرد. پس از 20 ماه رانش، DS1 در زمان پرواز دنباله دار به سرعت 56000 کیلومتر در ساعت رسید.

موتورهای یونی مقرون به صرفه تر از فناوری موشک هستند، زیرا نیروی رانش آنها در واحد جرم پیشران (پالش خاص) بسیار بیشتر است. اما موتورهای یونی برای شتاب دادن به یک فضاپیما به سرعت های قابل توجهی زمان زیادی نیاز دارند و حداکثر سرعت به پشتیبانی سوخت و میزان الکتریسیته تولید شده بستگی دارد.

بنابراین، اگر قرار بود از نیروی محرکه یونی در مأموریتی به سمت پروکسیما قنطورس استفاده شود، موتورها باید دارای یک منبع نیرو قدرتمند (قدرت هسته ای) و ذخایر سوخت زیادی (البته کمتر از موشک های معمولی) باشند. اما اگر از این فرض شروع کنیم که 81.5 کیلوگرم سوخت زنون به 56000 کیلومتر در ساعت تبدیل می شود (و هیچ گونه حرکت دیگری وجود نخواهد داشت)، می توان محاسباتی انجام داد.

با حداکثر سرعت 56000 کیلومتر در ساعت، اعماق فضای 181000 سال طول می کشد تا 4.24 سال نوری بین زمین و پروکسیما قنطورس را طی کند. با گذشت زمان، این حدود 2700 نسل از مردم است. به جرات می توان گفت که پیشرانه یونی بین سیاره ای برای یک ماموریت بین ستاره ای سرنشین دار بسیار کند خواهد بود.

اما اگر موتورهای یونی بزرگتر و قدرتمندتر باشند (یعنی سرعت خروج یون بسیار بالاتر خواهد بود)، اگر سوخت موشک کافی برای دوام کل 4.24 سال نوری وجود داشته باشد، زمان سفر به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. اما همچنان زندگی انسان به میزان قابل توجهی باقی خواهد ماند.

مانور جاذبه

سریع ترین راه برای سفر در فضا استفاده از کمک گرانشی است. این تکنیک شامل فضاپیما با استفاده از حرکت نسبی (یعنی مدار) و گرانش سیاره برای تغییر مسیر و سرعت آن است. مانورهای گرانشی یک تکنیک بسیار مفید برای پرواز فضایی است، به ویژه هنگامی که از زمین یا سیاره عظیم دیگری (مانند یک غول گازی) برای شتاب استفاده می شود.

فضاپیمای مارینر 10 اولین کسی بود که از این روش استفاده کرد و در فوریه 1974 از کشش گرانشی ناهید برای حرکت به سمت عطارد استفاده کرد. در دهه 1980، کاوشگر وویجر 1 از زحل و مشتری برای مانورهای گرانشی و شتاب تا 60000 کیلومتر در ساعت قبل از ورود به فضای بین ستاره ای استفاده کرد.

ماموریت هلیوس 2 که در سال 1976 آغاز شد و برای اکتشاف محیط بین سیاره ای بین 0.3 واحد AU در نظر گرفته شد. e. و 1 a. e. از خورشید، رکورد بالاترین سرعت توسعه یافته با استفاده از مانور گرانشی را دارد. در آن زمان هلیوس 1 (که در سال 1974 پرتاب شد) و هلیوس 2 رکورد نزدیکترین نزدیک شدن به خورشید را داشتند. هلیوس 2 توسط یک موشک معمولی پرتاب شد و در مداری بسیار کشیده قرار گرفت.

با توجه به خروج از مرکز (0.54) بالای مدار 190 روزه خورشیدی، هلیوس 2 توانست در حضیض هلیوس 2 به حداکثر سرعت بیش از 240000 کیلومتر در ساعت دست یابد. این سرعت مداری تنها به دلیل جاذبه گرانشی خورشید ایجاد شد. از نظر فنی، سرعت حضیض هلیوس 2 نتیجه یک مانور گرانشی نبود، بلکه حداکثر سرعت مداری آن بود، اما همچنان رکورد سریع ترین جسم ساخته شده توسط انسان را در اختیار دارد.

اگر وویجر 1 با سرعت ثابت 60000 کیلومتر در ساعت به سمت ستاره کوتوله سرخ پروکسیما قنطورس حرکت می کرد، 76000 سال (یا بیش از 2500 نسل) طول می کشید تا این فاصله را طی کند. اما اگر کاوشگر به سرعت رکورد هلیوس 2 برسد - سرعت پایدار 240000 کیلومتر در ساعت - 19000 سال (یا بیش از 600 نسل) طول می کشد تا 4243 سال نوری را طی کند. به طور قابل توجهی بهتر است، اگرچه تقریباً عملی نیست.

موتور الکترومغناطیسی EM Drive

یکی دیگر از روش‌های پیشنهادی برای سفر بین ستاره‌ای، موتور حفره تشدید کننده RF است که به عنوان EM Drive نیز شناخته می‌شود. این موتور در سال 2001 توسط راجر شوئر، دانشمند بریتانیایی که شرکت تحقیقاتی پیشرانه ماهواره ای (SPR) را برای اجرای این پروژه ایجاد کرد، بر این ایده استوار است که حفره های مایکروویو الکترومغناطیسی می توانند به طور مستقیم الکتریسیته را به نیروی رانش تبدیل کنند.

در حالی که موتورهای الکترومغناطیسی سنتی برای به حرکت درآوردن یک جرم خاص (مانند ذرات یونیزه شده) طراحی شده اند، این سیستم پیشرانه خاص مستقل از پاسخ جرم است و تابش هدایت شده ساطع نمی کند. به طور کلی، این موتور با مقدار زیادی شک مواجه شد، عمدتاً به این دلیل که قانون بقای تکانه را نقض می کند، که بر اساس آن تکانه سیستم ثابت می ماند و نمی توان آن را ایجاد یا از بین برد، بلکه تنها تحت تأثیر نیرو تغییر می کند. .

با این حال، آزمایش های اخیر با این فناوری ظاهرا به نتایج مثبتی منجر شده است. در ژوئیه 2014، در پنجاهمین کنفرانس پیشرانه مشترک AIAA/ASME/SAE/ASEE در کلیولند، اوهایو، دانشمندان پیشرانه پیشرفته ناسا اعلام کردند که یک طرح پیشرانه الکترومغناطیسی جدید را با موفقیت آزمایش کرده اند.

در آوریل 2015، دانشمندان ناسا Eagleworks (بخشی از مرکز فضایی جانسون) گفتند که موتور را با موفقیت در خلاء آزمایش کرده‌اند که می‌تواند کاربردهای فضایی احتمالی را نشان دهد. در جولای همان سال، گروهی از دانشمندان از دپارتمان سیستم‌های فضایی دانشگاه صنعتی درسدن، نسخه‌ای از موتور را توسعه دادند و نیروی رانش قابل‌توجهی را مشاهده کردند.

در سال 2010، پروفسور ژوانگ یانگ از دانشگاه پلی تکنیک شمال غربی در شیان، چین، شروع به انتشار مجموعه ای از مقالات در مورد تحقیقات خود در مورد فناوری EM Drive کرد. در سال 2012، او قدرت ورودی بالا (2.5 کیلو وات) و رانش ثبت شده 720 mN را گزارش کرد. همچنین در سال 2014 آزمایش‌های گسترده‌ای از جمله اندازه‌گیری دمای داخلی با ترموکوپل‌های داخلی انجام داد که نشان داد این سیستم کار می‌کند.

بر اساس محاسبات بر اساس نمونه اولیه ناسا (که تخمین زده می شد دارای توان 0.4 نیوتن بر کیلووات باشد)، یک فضاپیما با نیروی الکترومغناطیسی می تواند در کمتر از 18 ماه به پلوتو سفر کند. این 6 برابر کمتر از چیزی است که کاوشگر نیوهورایزنز که با سرعت 58000 کیلومتر در ساعت در حال حرکت بود، مورد نیاز است.

به نظر می رسد چشمگیر است. اما حتی در این مورد، کشتی با موتورهای الکترومغناطیسی به مدت 13000 سال به سمت پروکسیما قنطورس پرواز خواهد کرد. بسته، اما هنوز کافی نیست. علاوه بر این، تا زمانی که تمام iها در این فناوری نقطه چین نشوند، صحبت در مورد استفاده از آن خیلی زود است.

حرکت حرارتی هسته ای و الکتریکی هسته ای

امکان دیگر برای پرواز بین ستاره ای استفاده از فضاپیمای مجهز به موتورهای هسته ای است. ناسا چندین دهه است که در حال مطالعه چنین گزینه هایی است. یک موشک پیشران حرارتی هسته ای می تواند از راکتورهای اورانیوم یا دوتریوم برای گرم کردن هیدروژن در راکتور استفاده کند و آن را به گاز یونیزه (پلاسمای هیدروژن) تبدیل کند، که سپس به نازل موشک هدایت می شود و نیروی رانش ایجاد می کند.

یک موشک با انرژی هسته‌ای از همان راکتور برای تبدیل گرما و انرژی به الکتریسیته استفاده می‌کند و سپس موتور الکتریکی را به حرکت در می‌آورد. در هر دو مورد، موشک به جای سوخت شیمیایی که همه آژانس‌های فضایی مدرن روی آن کار می‌کنند، به همجوشی یا شکافت هسته‌ای برای تولید نیروی رانش متکی است.

در مقایسه با موتورهای شیمیایی، موتورهای هسته ای مزایای غیر قابل انکاری دارند. اولاً، چگالی انرژی تقریباً نامحدودی در مقایسه با سوخت موشک دارد. علاوه بر این، یک موتور هسته ای نیز نیروی رانش قدرتمندی را نسبت به مقدار سوخت مصرفی ایجاد می کند. این امر باعث کاهش حجم سوخت مورد نیاز و در عین حال وزن و هزینه یک دستگاه خاص می شود.

اگرچه موتورهای هسته‌ای حرارتی هنوز به فضا پرتاب نشده‌اند، نمونه‌های اولیه ساخته و آزمایش شده‌اند و حتی موارد بیشتری نیز پیشنهاد شده‌اند.

با این حال، علی‌رغم مزایای مصرف سوخت و ضربه خاص، بهترین مفهوم موتور حرارتی هسته‌ای پیشنهادی دارای حداکثر ضربه ویژه 5000 ثانیه (50 کیلو نیوتن بر ثانیه بر کیلوگرم) است. دانشمندان ناسا با استفاده از موتورهای هسته‌ای که از شکافت یا همجوشی نیرو می‌گیرند، می‌توانند یک فضاپیما را تنها در 90 روز به مریخ برسانند، اگر سیاره سرخ در فاصله 55،000،000 کیلومتری زمین قرار داشته باشد.

اما وقتی نوبت به سفر به پروکسیما قنطورس می رسد، قرن ها طول می کشد تا یک موشک هسته ای به کسر قابل توجهی از سرعت نور برسد. سپس چندین دهه سفر و به دنبال آن چندین قرن کاهش سرعت در راه رسیدن به هدف طول خواهد کشید. ما هنوز 1000 سال با مقصدمان فاصله داریم. آنچه برای ماموریت های بین سیاره ای خوب است برای ماموریت های بین ستاره ای چندان خوب نیست.

بخش دوم: روش های نظری

با استفاده از فناوری موجود، فرستادن دانشمندان و فضانوردان به یک ماموریت بین ستاره ای زمان بسیار بسیار طولانی را می طلبد. این سفر به طرز دردناکی طولانی خواهد بود (حتی با معیارهای کیهانی). اگر بخواهیم چنین سفری را حداقل در یک عمر یا حتی یک نسل انجام دهیم، به اقدامات رادیکال تری (بخوانید: صرفا نظری) نیاز داریم. و در حالی که کرم‌چاله‌ها و موتورهای زیرفضایی در حال حاضر فوق‌العاده هستند، سال‌هاست که ایده‌های دیگری وجود دارد که ما به تحقق آنها اعتقاد داریم.

نیروی محرکه هسته ای

پیشرانه هسته ای از نظر تئوری یک "موتور" ممکن برای سفرهای فضایی سریع است. این مفهوم در ابتدا توسط استانیسلاو اولام در سال 1946، ریاضیدان لهستانی-آمریکایی که در پروژه منهتن شرکت داشت، پیشنهاد شد و محاسبات اولیه توسط F. Reines و Ulam در سال 1947 انجام شد. پروژه Orion در سال 1958 راه اندازی شد و تا سال 1963 ادامه داشت.

اوریون به رهبری تد تیلور از جنرال اتمیکس و فیزیکدان فریمن دایسون از موسسه مطالعات پیشرفته در پرینستون، از قدرت انفجارهای هسته ای پالسی برای ایجاد نیروی رانش عظیم با تکانه ویژه بسیار بالا استفاده می کند.

به طور خلاصه، پروژه اوریون شامل یک فضاپیمای بزرگ است که با پشتیبانی از کلاهک های گرما هسته ای، پرتاب بمب ها از پشت و شتاب گرفتن از موج انفجاری که به سمت یک "هلنده" نصب شده در پشت، یک پانل نیروی محرکه می رود، سرعت می گیرد. پس از هر بار فشار، نیروی انفجار توسط این پانل جذب شده و به حرکت رو به جلو تبدیل می شود.

اگرچه این طراحی با استانداردهای مدرن به سختی ظریف است، اما مزیت این مفهوم این است که نیروی رانش ویژه بالایی را فراهم می کند - یعنی حداکثر انرژی را از منبع سوخت (در این مورد، بمب های هسته ای) با حداقل هزینه استخراج می کند. علاوه بر این، این مفهوم از نظر تئوری می تواند به سرعت های بسیار بالایی دست یابد، برخی تا 5 درصد سرعت نور (5.4 x 107 کیلومتر در ساعت) را تخمین می زنند.

البته این پروژه دارای معایب اجتناب ناپذیری است. از یک طرف، ساخت یک کشتی با این اندازه بسیار گران خواهد بود. دایسون در سال 1968 تخمین زد که فضاپیمای اوریون که از بمب های هیدروژنی نیرو می گیرد، بین 400000 تا 4000000 تن متریک وزن داشته باشد. و حداقل سه چهارم این وزن از بمب های هسته ای حاصل می شود که وزن هر یک حدود یک تن است.

محاسبات محافظه کارانه دایسون نشان داد که کل هزینه ساخت Orion 367 میلیارد دلار خواهد بود. با تعدیل تورم، این مقدار به 2.5 تریلیون دلار می رسد که بسیار زیاد است. حتی با محافظه کارانه ترین تخمین ها، تولید این دستگاه بسیار گران خواهد بود.

همچنین مشکل کوچک تشعشعاتی که از خود ساطع می کند، وجود دارد، نه اینکه به زباله های هسته ای اشاره کنیم. اعتقاد بر این است که به همین دلیل است که این پروژه به عنوان بخشی از معاهده منع آزمایش نسبی در سال 1963، زمانی که دولت های جهانی به دنبال محدود کردن آزمایش های هسته ای و توقف انتشار بیش از حد مواد رادیواکتیو در جو سیاره بودند، لغو شد.

موشک های فیوژن

امکان دیگر استفاده از انرژی هسته ای از طریق واکنش های حرارتی هسته ای برای تولید نیروی رانش است. در این مفهوم، انرژی با احتراق گلوله‌های مخلوط دوتریوم و هلیوم-3 در یک محفظه واکنش با محصور کردن اینرسی با استفاده از پرتوهای الکترونی (مشابه کاری که در مرکز احتراق ملی در کالیفرنیا انجام می‌شود) ایجاد می‌شود. چنین راکتور همجوشی 250 گلوله در ثانیه منفجر می شود و پلاسمای پرانرژی ایجاد می کند که سپس به نازل هدایت می شود و نیروی رانش ایجاد می کند.

مانند موشکی که به یک راکتور هسته ای متکی است، این مفهوم از نظر بهره وری سوخت و ضربه خاص دارای مزایایی است. سرعت تخمین زده می شود که به 10600 کیلومتر در ساعت برسد که بسیار فراتر از محدودیت سرعت راکت های معمولی است. علاوه بر این، این فناوری در چند دهه گذشته به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته و پیشنهادات زیادی ارائه شده است.

به عنوان مثال، بین سال‌های 1973 و 1978، انجمن بین سیاره‌ای بریتانیا مطالعه‌ای در مورد امکان‌سنجی پروژه Daedalus انجام داد. با تکیه بر دانش مدرن و فناوری همجوشی، دانشمندان خواستار ساخت یک کاوشگر علمی بدون سرنشین دو مرحله ای شده اند که می تواند در طول عمر انسان به ستاره بارنارد (5.9 سال نوری از زمین) برسد.

مرحله اول، بزرگترین مرحله از این دو، به مدت 2.05 سال کار می کند و سرعت سفینه را تا 7.1 درصد سرعت نور افزایش می دهد. سپس این مرحله دور انداخته می شود، مرحله دوم مشتعل می شود و دستگاه در عرض 1.8 سال به 12 درصد سرعت نور می رسد. سپس موتور مرحله دوم خاموش می شود و کشتی به مدت 46 سال پرواز می کند.

پروژه Daedalus تخمین می زند که این ماموریت 50 سال طول می کشد تا به ستاره بارنارد برسد. اگر به پروکسیما قنطورس برسد، همان کشتی 36 سال دیگر به آنجا خواهد رسید. اما، البته، این پروژه شامل بسیاری از مسائل حل نشده است، به ویژه مواردی که با استفاده از فناوری های مدرن قابل حل نیستند - و بسیاری از آنها هنوز حل نشده اند.

به عنوان مثال، عملاً هلیوم-3 روی زمین وجود ندارد، به این معنی که باید در جای دیگری (به احتمال زیاد در ماه) استخراج شود. دوم، واکنشی که دستگاه را به حرکت در می آورد مستلزم آن است که انرژی ساطع شده به طور قابل توجهی از انرژی صرف شده برای شروع واکنش بیشتر باشد. و اگرچه آزمایشات روی زمین قبلاً از "نقطه سربه سر" فراتر رفته است، ما هنوز با حجم انرژی که می تواند یک فضاپیمای بین ستاره ای را تامین کند فاصله داریم.

ثالثاً، سؤال در مورد هزینه چنین کشتی باقی می ماند. حتی با استانداردهای متوسط ​​خودروی بدون سرنشین Project Daedalus، یک وسیله نقلیه کاملاً مجهز 60000 تن وزن دارد. برای اینکه ایده ای به شما بدهم، وزن ناخالص ناسا SLS کمی بیش از 30 تن متریک است و پرتاب به تنهایی 5 میلیارد دلار هزینه خواهد داشت (تخمین های 2013).

به طور خلاصه، نه تنها ساخت یک موشک همجوشی بسیار گران است، بلکه به سطحی از راکتور همجوشی بسیار فراتر از توانایی های ما نیاز دارد. Icarus Interstellar، یک سازمان بین المللی متشکل از دانشمندان شهروند (که برخی از آنها برای ناسا یا ESA کار می کردند)، در تلاش است تا این مفهوم را با پروژه ایکاروس احیا کند. این گروه که در سال 2009 تشکیل شد، امیدوار است که جنبش همجوشی (و بیشتر) را برای آینده قابل پیش بینی ممکن کند.

رام جت فیوژن

این موتور که به نام رام جت Bussard نیز شناخته می شود، اولین بار توسط فیزیکدان رابرت بوسارد در سال 1960 پیشنهاد شد. در هسته خود، این یک پیشرفت در موشک همجوشی استاندارد است که از میدان های مغناطیسی برای فشرده کردن سوخت هیدروژن به نقطه همجوشی استفاده می کند. اما در مورد رم جت، یک قیف الکترومغناطیسی عظیم، هیدروژن را از محیط بین ستاره ای می مکد و آن را به عنوان سوخت به رآکتور می ریزد.

با افزایش سرعت خودرو، جرم راکتیو وارد یک میدان مغناطیسی محدود می شود که آن را فشرده می کند تا همجوشی حرارتی هسته ای آغاز شود. سپس میدان مغناطیسی انرژی را به سمت نازل موشک هدایت می‌کند و به کشتی سرعت می‌بخشد. از آنجایی که هیچ مخزن سوختی سرعت آن را کاهش نمی دهد، یک رم جت همجوشی می تواند به سرعتی در حدود 4 درصد سرعت نور برسد و به هر نقطه از کهکشان سفر کند.

با این حال، معایب بالقوه زیادی برای این ماموریت وجود دارد. مثلا مشکل اصطکاک. این فضاپیما به میزان بالایی از جمع آوری سوخت متکی است، اما همچنین با مقادیر زیادی هیدروژن بین ستاره ای روبرو می شود و سرعت خود را از دست می دهد - به ویژه در مناطق متراکم کهکشان. ثانیاً، دوتریوم و تریتیوم کمی (که در راکتورهای روی زمین استفاده می‌شوند) در فضا وجود دارد و سنتز هیدروژن معمولی که در فضا فراوان است، هنوز در کنترل ما نیست.

با این حال، داستان های علمی تخیلی عاشق این مفهوم شدند. معروف ترین نمونه شاید فرنچایز Star Trek باشد که از کلکسیونرهای Bussard استفاده می کند. در واقع، درک ما از راکتورهای همجوشی تقریباً آنقدر که می‌خواهیم خوب نیست.

بادبان لیزری

بادبان های خورشیدی از دیرباز راهی موثر برای تسخیر منظومه شمسی در نظر گرفته شده است. علاوه بر این واقعیت که ساخت آنها نسبتاً ساده و ارزان است، یک مزیت بزرگ نیز دارند: نیازی به سوخت ندارند. بادبان به جای استفاده از موشک هایی که به سوخت نیاز دارند، از فشار تشعشع ستارگان استفاده می کند تا آینه های بسیار نازک را به سرعت های بالا سوق دهد.

با این حال، در مورد سفر بین ستاره‌ای، چنین بادبانی باید توسط پرتوهای متمرکز انرژی (لیزر یا امواج مایکروویو) به پیش رانده شود تا آن را به سرعت نور نزدیک کند. این مفهوم برای اولین بار توسط رابرت فوروارد در سال 1984، فیزیکدان آزمایشگاه هواپیمای هیوز ارائه شد.

ایده او مزایای بادبان خورشیدی را حفظ می کند زیرا به سوخت در کشتی نیاز ندارد و همچنین انرژی لیزر مانند تابش خورشید در مسافتی از بین نمی رود. بنابراین، اگرچه بادبان لیزری مدتی طول می کشد تا به سرعت نور نزدیک شود، اما متعاقباً فقط با سرعت خود نور محدود می شود.

بر اساس مطالعه سال 2000 توسط رابرت فریزبی، مدیر تحقیقات مفاهیم پیشرانه پیشرفته در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا، یک بادبان لیزری در کمتر از یک دهه به نصف سرعت نور شتاب خواهد داشت. او همچنین محاسبه کرد که بادبانی با قطر 320 کیلومتر می تواند در 12 سال به پروکسیما قنطورس برسد. این در حالی است که بادبان با قطر 965 کیلومتر تنها 9 سال دیگر از راه می رسد.

با این حال، برای جلوگیری از ذوب شدن، چنین بادبانی باید از مواد کامپوزیتی پیشرفته ساخته شود. که با توجه به اندازه بادبان بسیار دشوار خواهد بود. هزینه ها حتی بدتر است. طبق گفته Frisby، لیزرها به جریان ثابت 17000 تراوات انرژی نیاز دارند که تقریباً همان چیزی است که کل جهان در یک روز مصرف می کند.

موتور ضد ماده

طرفداران داستان های علمی تخیلی به خوبی می دانند که ضد ماده چیست. اما اگر فراموش کردید، پادماده ماده‌ای است که از ذراتی تشکیل شده است که جرمی برابر با ذرات معمولی دارند اما بار مخالف دارند. موتور پادماده یک موتور فرضی است که برای تولید انرژی یا رانش متکی بر فعل و انفعالات بین ماده و پادماده است.

به طور خلاصه، یک موتور ضد ماده از ذرات هیدروژن و پاد هیدروژن استفاده می کند که با یکدیگر برخورد می کنند. انرژی ساطع شده در طول فرآیند نابودی از نظر حجم با انرژی انفجار یک بمب گرما هسته ای همراه با جریانی از ذرات زیر اتمی - پیون ها و میون ها قابل مقایسه است. این ذرات که با یک سوم سرعت نور حرکت می کنند، به یک نازل مغناطیسی هدایت می شوند و نیروی رانش تولید می کنند.

مزیت این دسته از موشک‌ها این است که بیشتر جرم مخلوط ماده/ضد ماده می‌تواند به انرژی تبدیل شود و در نتیجه چگالی انرژی بالا و ضربه خاصی برتر از هر موشک دیگری است. علاوه بر این، واکنش نابودی می‌تواند سرعت موشک را تا نصف سرعت نور افزایش دهد.

این دسته از موشک‌ها سریع‌ترین و کارآمدترین راکت‌های ممکن (یا غیرممکن، اما پیشنهادی) خواهند بود. در حالی که موشک های شیمیایی معمولی به تن ها سوخت نیاز دارند تا فضاپیما را به مقصد برساند، یک موتور ضد ماده همین کار را تنها با چند میلی گرم سوخت انجام می دهد. تخریب متقابل نیم کیلوگرم ذرات هیدروژن و آنتی هیدروژن انرژی بیشتری نسبت به یک بمب هیدروژنی 10 مگاتنی آزاد می کند.

به همین دلیل است که موسسه مفاهیم پیشرفته ناسا در حال تحقیق بر روی این فناوری به عنوان امکانی برای ماموریت های آینده به مریخ است. متأسفانه، هنگام در نظر گرفتن مأموریت‌ها به منظومه‌های ستاره‌ای نزدیک، میزان سوخت مورد نیاز به طور تصاعدی افزایش می‌یابد و هزینه‌ها نجومی می‌شوند (بدون جناس).

بر اساس گزارشی که برای سی و نهمین کنفرانس و نمایشگاه پیشرانه مشترک AIAA/ASME/SAE/ASEE تهیه شده است، یک موشک ضد ماده دو مرحله ای برای رسیدن به پروکسیما قنطورس در 40 سال به بیش از 815000 تن پیشران نیاز دارد. نسبتا سریع است. اما قیمت ...

اگرچه یک گرم پادماده مقدار باورنکردنی انرژی تولید می کند، اما تولید تنها یک گرم به 25 میلیون کیلووات ساعت انرژی نیاز دارد و یک تریلیون دلار هزینه دارد. در حال حاضر، مقدار کل پادماده ای که توسط انسان ایجاد شده است کمتر از 20 نانوگرم است.

و حتی اگر بتوانیم پاد ماده را ارزان تولید کنیم، به یک کشتی عظیم نیاز داریم که بتواند مقدار مورد نیاز سوخت را در خود جای دهد. طبق گزارش دکتر دارل اسمیت و جاناتان وبی از دانشگاه هوانوردی Embry-Riddle در آریزونا، یک فضاپیمای بین‌ستاره‌ای با نیروی ضد ماده می‌تواند به سرعت 0.5 برابر سرعت نور برسد و در کمتر از 8 سال به پروکسیما قنطورس برسد. با این حال، خود کشتی 400 تن وزن دارد و به 170 تن سوخت ضد ماده نیاز دارد.

یک راه ممکن برای حل این مشکل، ایجاد کشتی‌ای است که پادماده را ایجاد کند و سپس از آن به عنوان سوخت استفاده کند. این مفهوم، که به عنوان سیستم کاوشگر بین ستاره‌ای راکت خلاء به ضد ماده (VARIES) شناخته می‌شود، توسط ریچارد اوابوزی از Icarus Interstellar ارائه شد. بر اساس ایده بازیافت در محل، وسیله نقلیه VARIES از لیزرهای بزرگ (که توسط پنل های خورشیدی عظیم نیرو می گیرد) برای ایجاد ذرات ضد ماده در هنگام شلیک به فضای خالی استفاده می کند.

مشابه مفهوم رم جت فیوژن، این پیشنهاد مشکل حمل و نقل سوخت را با استخراج مستقیم آن از فضا حل می کند. اما باز هم اگر با روش های مدرن خود آن را بسازیم، هزینه چنین کشتی فوق العاده بالا خواهد بود. ما به سادگی نمی توانیم پادماده را در مقیاس بزرگ ایجاد کنیم. همچنین یک مشکل تشعشع وجود دارد که باید حل شود، زیرا از بین رفتن ماده و پادماده انفجارهای پرتوهای گامای پرانرژی ایجاد می کند.

آنها نه تنها برای خدمه، بلکه برای موتور نیز خطرناک هستند تا تحت تأثیر آن همه تشعشع به ذرات زیر اتمی متلاشی نشوند. به طور خلاصه، یک موتور ضد ماده با توجه به فناوری فعلی ما کاملاً غیر عملی است.

Alcubierre Warp Drive

طرفداران داستان های علمی تخیلی بدون شک با مفهوم Warp Drive (یا درایو Alcubierre) آشنا هستند. این ایده توسط فیزیکدان مکزیکی میگل آلکوبیر در سال 1994 پیشنهاد شد، این ایده تلاشی برای تصور حرکت آنی در فضا بدون نقض نظریه نسبیت خاص انیشتین بود. به طور خلاصه، این مفهوم شامل کشش بافت فضازمان به یک موج است که از نظر تئوری باعث می شود فضای جلوی یک جسم منقبض شود و فضای پشت آن گسترش یابد.

جسمی در داخل این موج (کشتی ما) با قرار گرفتن در "حباب تار" با سرعتی بسیار بالاتر از نسبیتی قادر به سوار شدن بر این موج خواهد بود. از آنجایی که کشتی در خود حباب حرکت نمی کند، بلکه توسط آن حمل می شود، قوانین نسبیت و فضا-زمان نقض نمی شود. اساساً، این روش شامل حرکت سریعتر از سرعت نور به معنای محلی نیست.

"سریعتر از نور" تنها به این معنا است که کشتی می تواند سریعتر از یک پرتو نوری که خارج از حباب پیچ و تاب حرکت می کند به مقصد برسد. با فرض تجهیز فضاپیما به سیستم Alcubierre، کمتر از 4 سال دیگر به پروکسیما قنطورس خواهد رسید. بنابراین، وقتی صحبت از سفر فضایی بین ستاره‌ای به میان می‌آید، این فناوری امیدوارکننده‌ترین فناوری از نظر سرعت است.

البته کل این مفهوم به شدت بحث برانگیز است. برای مثال، یکی از استدلال‌های مخالف این است که مکانیک کوانتومی را در نظر نمی‌گیرد و می‌تواند با نظریه‌ای درباره همه چیز (مانند گرانش کوانتومی حلقه) رد شود. محاسبات مقدار انرژی مورد نیاز نیز نشان داد که درایو تار به شدت حریص خواهد بود. سایر عدم قطعیت ها شامل ایمنی چنین سیستمی، اثرات فضا-زمان در مقصد و نقض علیت است.

با این حال، در سال 2012، دانشمند ناسا، هارولد وایت، اعلام کرد که او و همکارانش شروع به بررسی امکان ایجاد موتور Alcubierre کردند. وایت اظهار داشت که تداخل‌سنجی ساخته‌اند که می‌تواند اعوجاج‌های فضایی ناشی از انبساط و انقباض فضازمان را در متریک Alcubierre ثبت کند.

در سال 2013، آزمایشگاه پیشرانه جت نتایج آزمایش‌های میدانی تار انجام شده در شرایط خلاء را منتشر کرد. متأسفانه، نتایج "بی نتیجه" در نظر گرفته شد. در دراز مدت، ممکن است متوجه شویم که متریک Alcubierre یک یا چند قانون اساسی طبیعت را نقض می کند. و حتی اگر فیزیک آن صحت داشته باشد، هیچ تضمینی وجود ندارد که بتوان از سیستم Alcubierre برای پرواز استفاده کرد.

به طور کلی، همه چیز مثل همیشه است: شما برای سفر به نزدیکترین ستاره خیلی زود به دنیا آمده اید. با این حال، اگر بشریت نیاز به ساخت «کشتی بین ستاره‌ای» را احساس کند که جامعه انسانی خودپایه را در خود جای دهد، حدود صد سال دیگر می‌توان به پروکسیما قنطورس رسید. البته اگر بخواهیم در چنین رویدادی سرمایه گذاری کنیم.

از نظر زمان، به نظر می رسد همه روش های موجود بسیار محدود هستند. و در حالی که گذراندن صدها هزار سال برای سفر به نزدیکترین ستاره ممکن است زمانی که بقای خودمان در خطر است برای ما چندان جالب نباشد، با پیشرفت فناوری فضایی، روش‌ها بسیار غیرعملی باقی خواهند ماند. زمانی که کشتی ما به نزدیکترین ستاره برسد، فناوری آن منسوخ خواهد شد و خود بشریت ممکن است دیگر وجود نداشته باشد.

بنابراین، تا زمانی که پیشرفت بزرگی در فناوری همجوشی، ضد ماده یا لیزر نداشته باشیم، به کاوش در منظومه شمسی خود راضی خواهیم بود.

سخنرانی:

"در هفت میلیون سال"

مدرس Moiseev I.M.

SSO "Energia" MVTU به نام. باومن

دهکده اوست آباکان

رفقای عزیز! می خواهم فوراً به شما هشدار دهم که در مورد موضوعات بحث برانگیز و نسبتاً انتزاعی صحبت خواهیم کرد. بسیاری از چیزهایی که می خواهم به شما بگویم مشکل مبرم امروز نیست. با این حال، درک مسئله ای که در مورد آن صحبت خواهم کرد و امکان حل آن، یک خصلت جهان بینی جدی دارد.

ما باید با اعداد بسیار بزرگ و با استانداردهای خود کار کنیم. می خواهم آنها را خوب درک کنید، یادآوری می کنم: یک میلیون هزار هزار است، یک میلیارد هزار میلیون است. فقط شمردن تا هزار 3 ساعت طول می کشد. تا یک میلیون - 125 روز. تا یک میلیارد - 350 سال. معرفی کرد؟ خب پس سپس می توانیم شروع کنیم.

20 میلیارد سال پیش جهان آغاز شد.

در جایی 5-6 میلیارد سال پیش خورشید ما شعله ور شد.

4 میلیارد سال پیش، یک توپ مذاب سرد شد که امروزه سیاره زمین نامیده می شود. حدود یک میلیون سال پیش انسان ظاهر شد.

ایالت ها تنها چند هزار سال است که وجود داشته اند.

حدود صد سال پیش، رادیو اختراع شد و سرانجام، 27 سال پیش، عصر فضا آغاز شد.

این بار. حالا بیایید در مورد مقیاس های فضایی صحبت کنیم.

همانطور که می دانید یک پرتو نور 300 هزار کیلومتر در ثانیه را طی می کند. ما از سرعت نور برای اندازه گیری فواصل استفاده خواهیم کرد. برای اینکه یک پرتو نور مسافتی برابر با طول استوا را طی کند، 1/7 ثانیه طول می کشد. برای رسیدن به ماه - کمی بیشتر از 1 ثانیه. نور فاصله زمین تا خورشید را در 8 دقیقه طی می کند. بیش از 5 ساعت طول می کشد تا یک پرتو نور به مرز منظومه شمسی برسد. اما بیش از 4 سال طول می کشد تا یک پرتو نور به نزدیکترین ستاره - پروکسیما قنطورس - برسد. 75 هزار سال طول می کشد تا یک پرتو نور به مرکز کهکشان ما برسد. 40 میلیارد سال طول می کشد تا یک پرتو نور از جهان ما عبور کند.

ما در سیاره زمین زندگی می کنیم. سیاره ما بخش بسیار کوچکی از منظومه شمسی است که شامل اولین ستاره - خورشید، 9 سیاره بزرگ، ده ها ماهواره سیاره ای، میلیون ها دنباله دار و سیارک و بسیاری دیگر از اجرام مادی کوچکتر است. منظومه شمسی ما در حاشیه کهکشان قرار دارد، یک منظومه ستاره ای عظیم که شامل 10 میلیارد ستاره مانند خورشید است. هزاران کهکشان از این دست در کیهان وجود دارد

میلیارد این دنیایی است که ما در آن زندگی می کنیم. اکنون که همه اینها را معرفی کردیم، وقت آن است که اولین وظیفه را تعیین کنیم.

بنابراین. ما باید به نزدیکترین منظومه ستاره ای - منظومه آلفا قنطورس - برسیم. این منظومه شامل 3 ستاره است: آلفا قنطورس A - ستاره ای شبیه به خورشید ما، آلفا قنطورس B و پروکسیما قنطورس - ستاره های کوچک قرمز. به احتمال زیاد این منظومه شامل سیارات نیز می شود. فاصله تا آن 4.3 سال نوری است. اگر می‌توانستیم با سرعت نور سفر کنیم، تقریباً 9 سال طول می‌کشد تا به آنجا سفر کنیم و برگردیم. اما ما نمی توانیم با سرعت نور حرکت کنیم. در حال حاضر ما فقط موشک های شیمیایی در اختیار داریم که حداکثر سرعت آنها 20 کیلومتر بر ثانیه است. با این سرعت، رسیدن به آلفا قنطورس بیش از 70 هزار سال طول می کشد. ما موشک های الکتریکی و موتورهای حرارتی هسته ای در اختیار داریم. با این حال، اولی، به دلیل رانش کم، نمی تواند وزن خود را به سرعت های مناسب شتاب دهد، و دومی، به طور کلی، تنها دو برابر بهتر از مواد شیمیایی است. نویسندگان داستان های علمی تخیلی دوست دارند قهرمانان خود را با فوتون یا به عبارت دقیق تر، موشک های نابودی به سوی ستاره ها بفرستند. موتورهای نابودی از نظر تئوری می توانند موشک را به سرعتی بسیار نزدیک به سرعت نور در تنها یک سال شتاب دهند. اما برای ساختن سیستم های محرکه نابودی، به مقدار زیادی پادماده نیاز است و نحوه به دست آوردن آن کاملا ناشناخته است. علاوه بر این، طراحی چنین موتوری کاملاً نامشخص است. اما ما به یک موتور واقعی نیاز داریم. به طوری که ما می دانیم چگونه آن را بسازیم و می توانیم از همین الان شروع به کار روی ایجاد آن کنیم. در غیر این صورت، اگر منتظر بمانیم تا اصولی را بیابند که در حال حاضر ناشناخته هستند، ممکن است چیزی از ما باقی بماند. خوشبختانه چنین موتوری وجود دارد. درست است، تا کنون فقط روی کاغذ، اما اگر من و شما بخواهیم، ​​می توانیم آن را در فلز ایجاد کنیم. این یک موتور موشک گرما هسته ای پالسی است. بیایید او را با جزئیات بیشتر بشناسیم. در این موتور، بخش‌های کوچکی از سوخت هسته‌ای با فرکانس بالا می‌سوزند. در این حالت انرژی بسیار زیادی آزاد می شود، محصولات واکنش - ذرات بنیادی - با سرعت زیاد پراکنده می شوند و موشک را به جلو می راند. اجازه دهید در مورد مشکلات اصلی مربوط به ایجاد چنین موتوری و راه های حل آنها صحبت کنیم.

مشکل شماره یک مشکل آتش زدن است. آتش زدن، یعنی شروع یک واکنش گرما هسته ای در یک قرص سوخت گرما هسته ای کوچک و با وزن حداکثر 10 میلی گرم ضروری است. چنین تبلتی معمولاً هدف نامیده می شود. برای اینکه واکنش با شدت کافی پیش برود، دمای هدف باید به صدها میلیون درجه برسد. علاوه بر این، برای اینکه بیشتر هدف واکنش نشان دهد، این گرمایش باید در زمان بسیار کوتاهی انجام شود. /اگر به آرامی آن را گرم کنیم، هدف زمان خواهد داشت که بدون سوختن تبخیر شود./ محاسبات و آزمایشات نشان می دهد که انرژی یک میلیون ژول باید در زمان یک میلیاردم ثانیه روی هدف سرمایه گذاری شود. قدرت چنین ضربه ای برابر با قدرت 200 هزار نیروگاه برق آبی کراسنویارسک است. اما اگر 100 هدف در ثانیه را منفجر کنیم، مصرف برق چندان زیاد نخواهد بود - 100 هزار کیلووات. اولین راه حل برای مشکل آتش سوزی توسط فیزیکدان مشهور شوروی باسوف پیدا شد. او آتش زدن اهداف را با پرتو لیزر پیشنهاد کرد، که در آن قدرت مورد نیاز واقعاً می تواند متمرکز شود. کار فشرده ای در این زمینه در حال انجام است و در آینده نزدیک اولین نیروگاه های حرارتی هسته ای که بر اساس این اصل کار می کنند راه اندازی خواهند شد. گزینه های دیگری نیز برای حل این مشکل وجود دارد، اما هنوز زیاد مورد بررسی قرار نگرفته اند.

مشکل شماره دو مشکل محفظه احتراق است. هنگامی که اهداف ما می سوزند، تعداد زیادی ذرات بنیادی حامل انرژی بالا و تشعشعات الکترومغناطیسی قدرتمند تشکیل می شوند و همه اینها در همه جهات پراکنده می شوند. و ما باید تا آنجا که ممکن است محصولات واکنش را به یک جهت هدایت کنیم - در مقابل حرکت موشک خود - فقط در این صورت موشک قادر به افزایش سرعت خواهد بود. ما فقط با کمک میدان مغناطیسی می توانیم این مشکل را حل کنیم. میدان مغناطیسی با قدرت معین می تواند مسیر محصولات واکنش را تغییر داده و آنها را در جهت مورد نظر هدایت کند. ما می توانیم چنین میدانی ایجاد کنیم.

مشکل شماره سه مشکل رادیاتورهاست. تابش الکترومغناطیسی را نمی توان با میدان مغناطیسی کنترل کرد. این تشعشع توسط عناصر ساختاری موتور جذب شده و به گرما تبدیل می شود که باید در فضا آزاد شود. حذف گرمای اضافی معمولاً با استفاده از رادیاتورها انجام می شود - صفحات نازک بزرگی که از لوله های حرارتی تشکیل شده اند - وسایل ساده ای که اجازه می دهند گرما در فواصل طولانی منتقل شود. با این حال، برای شرایط ما، جرم چنین سیستمی بسیار زیاد است.

اینجا هم راه حل پیدا شد. پیشنهاد شده است که از جریان ذرات جامد کوچک یا قطرات مایع گرم شده تا دمای بالا برای آزاد کردن گرما استفاده شود. چنین دستگاه هایی جدید هستند، اما کاملا امکان پذیر هستند.

هنگام طراحی موتور ما، مشکلات بسیار بیشتری ایجاد می شود، اما همه آنها قابل حل هستند و آنچه مهم است در سطح فعلی توسعه علم و فناوری قابل حل هستند.

بیایید موتور را به عنوان یک کل تصور کنیم. این بر اساس یک محفظه احتراق - یک مخروط کوتاه با اندازه چند ده متر است. در محور این مخروط، انفجارهای ترموهسته ای 100 بار در ثانیه رخ می دهد که هر کدام با نیروی چند تن TNT می باشد. جریان جت از پایه وسیع مخروط جاری می شود. این مخروط توسط دو حلقه شیر برقی تشکیل شده است. هیچ دیواری وجود ندارد. یک میدان مغناطیسی قوی در داخل مخروط وجود دارد. شیر برقی بالایی شامل یک سیستم جرقه زنی لیزری، یک سیستم برای تامین اهداف به محفظه احتراق، و یک سیستم برای انتخاب برق لازم برای تامین انرژی نصب لیزر است. /برای این، بخشی از انرژی انفجارها گرفته می شود./ جریان های مایع در امتداد ژنراتیس های جانبی مخروط جریان دارند - این یک رادیاتور است. برای تامین نیروی رانش لازم، باید حدود 200 موتور از این نوع را روی موشک خود نصب کنیم.

ما پیشرانه را ساختیم. حالا بیایید در مورد محموله صحبت کنیم. دستگاه ما سرنشین دار خواهد شد. بنابراین، بخش اصلی محفظه قابل سکونت خواهد بود. می توان آن را به شکل دمبل ساخت. اندازه "دمبل" دو تا سیصد متر خواهد بود. برای ایجاد گرانش مصنوعی حول محور عرضی خود می چرخد. از هر طرف با سوخت گرما هسته ای احاطه شده است که از خدمه در برابر تشعشعات کیهانی محافظت می کند. علاوه بر محفظه قابل سکونت، محموله شامل یک سیستم منبع تغذیه، یک سیستم ارتباطی و سیستم های کمکی خواهد بود.

همانطور که می بینید، هیچ چیز غیرممکنی در ساخت یک سفینه فضایی بین ستاره ای وجود ندارد، فقط پیچیدگی زیادی دارد. همه مشکلات قابل حل هستند. اکنون شما را با ویژگی های کشتی به دست آمده در نتیجه طراحی اولیه آشنا می کنم.

وزن در شروع		میلیون تن
وزن موتور		هزار تن
وزن محموله		هزار تن
حداکثر سرعت، بیشینه سرعت		سرعت نور
وقت پرواز		سال ها
خدمه	1000	انسان

چنین کشتی به ما اجازه می دهد تا به سیستم آلفا قنطورس پرواز کنیم.

لطفا توجه کنید - فقط پرواز کنید. او نمی تواند برگردد. به راحتی می توان محاسبه کرد که با حفظ همان طراحی، برای اینکه بتوانیم برگردیم، کشتی ما در ابتدا باید 8 میلیارد تن وزن داشته باشد. این به وضوح از توانایی های ما فراتر است. و چرا برگرد؟ ما می‌توانیم همه اطلاعات جدید - و بسیار عظیم، را از طریق رادیو منتقل کنیم. و ما باید در سیستم آلفا قنطورس بمانیم، روی سیارات فرود بیاییم و شروع به کاوش در آنها کنیم.

چگونه این را انجام می دهیم؟ آیا چنین امکانی وجود دارد؟ بله دارم. مثلاً صد کشتی را از منظومه شمسی پرتاب می کنیم. صد هزار داوطلب در 60 سال آینده، آنها، فرزندان و نوه هایشان به منظومه آلفا قنطورس می رسند و وارد مدار راحت ترین سیاره برای اکتشاف می شوند. پس از شناسایی، مردم شروع به بازسازی کل سیاره خواهند کرد، زیرا بعید است که کپی از زمین ما باشد. اگر خیلی گرم است، می توانید آن را از روی ستاره با صفحه گرد و غبار ببندید. اگر خیلی سرد است، می‌توانیم با استفاده از آینه‌های بزرگ و بسیار سبک، انرژی بیشتری را به سمت آن هدایت کنیم، می‌توانیم اینها را بسازیم. ما هم می توانیم فضا را تغییر دهیم. به عنوان مثال، همانطور که کارل ساگان پیشنهاد انجام داد، همان کسی که اخیراً نامه ای به K.U. Chernenko ارسال کرد و در آن نگرانی خود را در مورد برنامه های نظامی سازی فضای بیرونی ابراز کرد. پاسخ چرننکو در آن زمان در همه روزنامه ها منتشر شد. / - او پیشنهاد کرد میکروارگانیسم های انتخاب شده ویژه ای را به جو سیاره دیگری پرتاب کنند که دی اکسید کربن را جذب کرده و اکسیژن آزاد می کند. ما، در اصل، همچنین می توانیم مکانیسم های مصنوعی ایجاد کنیم که قادر به بازتولید / تکثیر / هستند و می توانند به سرعت جو و لایه سطحی هر سیاره را بازسازی کنند. هیچ کدام از اینها آسان نیست، اما ممکن است. وقتی کم و بیش به سیستم جدید عادت کردیم، می‌توانیم گام بعدی را برداریم - اسکادران جدیدی از کشتی‌ها را به یک سیستم ستاره‌ای جدید راه اندازی کنیم، با همان اهداف.

و غیره. و اکنون - مهمترین چیز. اوج. با این روش، می‌توانیم در هفت میلیون سال بر کل کهکشان خود مسلط شویم. هفت میلیون سال در مقیاس کیهان دوره ناچیزی است. و در هفت میلیون سال، نه بیشتر، کل کهکشان ما، این منظومه عظیم با میلیاردها منظومه سیاره ای، به خانه بزرگ بشریت تبدیل خواهد شد. این هدفی است که ارزش تلاش برای آن را دارد. البته در اینجا مشکلات از انواع مختلف بیشتر از راه حل وجود دارد. اما، تکرار می کنم، همه آنها قابل حل است. و من شک ندارم که اجازه خواهند داد.

تنها چیزی که می تواند بشریت را در مسیر ستاره ای اش متوقف کند، جنگ هسته ای است. همان وسایلی که به بشریت اجازه می دهد به ستاره ها برسد، می تواند در همان ابتدای سفر آن را نابود کند. البته، من نیازی ندارم که شما را برای صلح تحریک کنم. اما من به خود اجازه می دهم به شما یادآوری کنم که اکنون مبارزه فعال برای آینده صلح آمیز بشریت تنها چیزی است که می تواند نه تنها زندگی ما، بلکه آینده گسترده بشریت ما را نجات دهد.

آیا می توان به یک ستاره پرواز کرد؟ خوب، حداقل نزدیکترین؟

توسعه علم و فناوری شبیه یک موج است. نه واقعا. باز هم بله و باز هم نه. اما در نهایت هنوز آره!

آیا می توان به سوی ستاره ها پرواز کرد؟

حداقل به نزدیکترین؟

غیر ممکن نیست. هرگز! میلیاردها و میلیاردها تن سوخت مورد نیاز است. و فقط مقدار غیرقابل تصور سوخت برای رساندن همه اینها به مدار. غیر ممکن

بله ممکن است. فقط 17 گرم ضد ماده مورد نیاز است.

غیر ممکن نیست. 17 گرم پادماده 170 تریلیون دلار ارزش دارد!

بله ممکن است. قیمت ضد ماده همیشه در حال کاهش است. در سال 2006، به گفته ناسا، 1 گرم در حال حاضر 25 میلیارد دلار ارزش دارد.

غیر ممکن نیست. حتی اگر 100 گرم پادماده تولید کنید و یاد بگیرید که آن را برای سال ها و نه 1000 ثانیه مثل الان ذخیره کنید. مهم نیست 17 گرم پادماده تقریباً 22 بمب اتمی است که روی هیروشیما انداخته شد. هیچ کس به شما اجازه نمی دهد در هنگام راه اندازی چنین خطراتی را بپذیرید. به هر حال، تله ای برای پادماده، مهم نیست که چقدر به خودی خود قابل اعتماد باشد، وقتی از بین برود، پاد ماده با ماده تعامل خواهد کرد. و نمی توان از تراژدی اجتناب کرد.

بله امکان دارد.ناسا، اگرچه در "دیوانه‌ترین" موسسه، یک جمع‌آورنده ضد ماده را سفارش داد http://www.membrana.ru/particle/2946. از این گذشته، ضد ماده در کیهان خورشیدی وجود دارد. و موتورهای محاسبه شده قادر به رسیدن به سرعت 70 درصد سرعت نور هستند http://ria.ru/science/20120515/649749893.html. بنابراین پرواز به سوی ستارگان آرام آرام از دست علوم بنیادی به دستان علوم کاربردی می رسد.

من می خواهم یک نکته نادیده گرفته شده را برجسته کنم. خیلی ها می گویند چگونه به آنجا برسیم؟ چه نوع سوختی برای پرواز به یک ستاره در زمان مشخصی لازم است؟ (به عنوان مثال، تا α - قنطورس، فاصله تقریباً 4365 سال نوری است).

من سعی خواهم کرد به این سوالات از دیدگاه خودم پاسخ دهم. چگونه به آنجا برسیم؟ می توانم بگویم که مناسب ترین سفینه فضایی در حال حاضر سیاره ما زمین است. روی زمین هر چیزی که یک فرد و دنیای اطراف برای زنده ماندن در یک سفر ستاره ای به آن نیاز دارند وجود دارد. چه نوع سوختی برای پرواز به یک ستاره در زمان مشخصی لازم است؟

پاسخ من اینگونه خواهد بود. سوخت این کشتی ستاره ای انرژی و گرما خورشیدی خواهد بود. خورشید قوی ترین و بادوام ترین منبع انرژی در یک زمان معین است. در حالی که خورشید در حال سوختن است و پرتوهای گرمی به زمین ما می دهد، سفینه فضایی ما به شخم زدن در فضا به رهبری خورشید ادامه می دهد.

من محاسبات تقریبی سفر فضایی خود را انجام دادم. چه مدت قبل از تمام شدن سوخت خورشیدی با سفینه فضایی خود پرواز خواهیم کرد؟ خورشید تقریباً 4.57 میلیارد سال باقی مانده تا بسوزد. در طول این مدت، ما تقریباً 18 دور به دور مرکز کهکشان راه شیری خود روی زمین پرواز خواهیم کرد. مسافت طی شده به دور مرکز کهکشان ها، با در نظر گرفتن طول عمر خورشید و سرعت چرخش خورشید به دور مرکز کهکشان، تقریباً 220 کیلومتر بر ثانیه است. مسیر اکتشاف ستاره ای ما 3.17·10^19 کیلومتر = 3.3514·10^6 سال نوری خواهد بود. در طول سفر فضایی ما، سفینه فضایی (سیاره زمین) به کهکشان M31 نزدیک به ما (سحابی آندرومدا) می رسید. ما و زمینمان هر روز 19008000 کیلومتر پرواز می کنیم. ما در تمام زندگی خود با کشتی خود به نام زمین در فضای بیرونی سفر کرده ایم...

متشکرم!!!

کار نخواهد کرد. فاصله‌های بین ستاره‌ای، همانطور که بودند، خواهند بود، علی‌رغم این واقعیت که ما قبلاً در کهکشان آندرومدا خواهیم بود. به هر حال، آنها در آن جزء کهکشانی که اکنون در آن زندگی می کنیم، تغییر کمی خواهند کرد. اما مهمترین چیز در اینجا این است که در 4.5 میلیارد سال آینده، ما امیدواریم آخر هفته ها برای تحسین اختروش ها پرواز کنیم. و در اصل ما دیگر به این نیاز نخواهیم داشت

نیکولای! پاسخ شما اساساً با پیشنهاد فولکو مطابقت دارد. ما روی زمین می نشینیم و با آن به دور کهکشان سفر می کنیم. با این حال، به نظر من، این گزینه تا حدودی بی پروا است. اولا، حرکت همراه با خورشید در سراسر کهکشان، ما شانس زیادی برای نزدیک شدن به ستاره های دیگر نداریم. این بدان معنی است که ما نمی توانیم آنها را از نزدیک مطالعه کنیم. اگر چنین شانسی پیش بیاید، زمان بسیار سختی خواهیم داشت. بهتر است خانه خود را از ستاره های دیگر دور نگه دارید.

در این رابطه، روشن می شود که ماندن در خانه، به اصطلاح، «برای به دست آوردن جای پای بهتر» در منظومه شمسی، بهترین استراتژی نیست. اتفاق کمی برای زمین ما می افتد. بنابراین بهتر است از قبل در مورد یافتن یک مکان جدید برای زندگی نگران باشید. البته من اخترشناسان را درک می کنم که بهتر است کنار تلسکوپ بنشینند و بر اساس داده های بسیار غیرمستقیم مدل هایی بسازند. با این حال، این مسیر، به بیان ملایم، چندان آموزنده نیست. بهتر است اطلاعات مربوط به سایر اجرام خارج از منظومه شمسی را مستقیماً در محل دریافت کنید. من مطمئن هستم که شما قادر خواهید بود به اندازه کافی "معجزه" را ببینید که هرگز از زمین نخواهید دید. از این نظر است که سفرهای آمریکایی به ماه در درجه اول مشکوک هستند. آنها عملا هیچ چیز جدیدی کشف نکردند. این باعث می شود به آن شک کنم.

ویکتور میخائیلوویچ، در واقع، منظور من چیز کمی متفاوت بود. من معتقدم که ابتدا باید در منظومه شمسی راحت باشید. به موازات این، من فکر می کنم بشریت به ایده های فیزیکی و سپس فنی خواهد رسید که به ما کمک می کند تا تقاطع فاصله های بین ستاره ای را در یک بازه زمانی معقول درک کنیم. آن ها من معتقدم هر چیزی زمان خودش را دارد.

و در مورد طرح پالت یدکی برای زندگی، مریخ و زهره و ماهواره های سیارات غول پیکر وجود دارد، عطارد نیز مناسب است.

سریوژا! همانطور که برای هر چیزی، برای هر چیزی زمانی وجود دارد - موضوع این نیست. تا زمانی که راهی برای سفر در فضا یا به روشی دیگر با سرعت نزدیک یا بیشتر از سرعت نور اختراع نکرده باشیم، تا جایی که می توانیم در منظومه شمسی ساکن هستیم. اما به محض اینکه راهی برای پرواز به سمت ستارگان، حداقل نزدیکترین آنها ظاهر شد، بلافاصله مشتاقانی برای انجام آن وجود خواهند داشت. بنابراین، "ما منتظر اولین ستاره هستیم ..." نیکولای پیشنهاد می کند که با اینرسی روی زمین پرواز کند. در اینجا ما موافق هستیم. بنابراین ما به هیچ چیز پرواز نخواهیم کرد، و اگر پرواز کنیم، بهتر است که پرواز نکنیم.

در مورد مریخ، زهره یا عطارد، من نمی فهمم. ما نمی توانیم در آنجا زندگی کنیم، حتی در مریخ. مریخ هنوز باید بتواند به یک سیاره قابل سکونت تبدیل شود. و در مورد زهره و عطارد - اینجا واقعاً بد است. اگر ما یاد بگیریم که سیارات را به شکل وحشت دربیاوریم، آنگاه فکر می کنم بتوانیم به سوی ستاره های دیگر پرواز کنیم. اکنون به نظر می رسد که این وظایف از پیچیدگی قابل مقایسه ای برخوردار باشند.

پرواز به یک ستاره 5 سال طول می کشد، در حالی که در زمین 50 تا 100 سال طول می کشد. زمان هایی که مردم مانند بیکوف از حماسه استروگاتسکی آماده انجام چنین کاری بودند گذشته است (احتمالا). اما پرواز به گونه ای که به موقع به آنجا برسیم، اما پس از آن بازگشت به دنیای آشنا آسان تر است. علاوه بر این، باید به جایی که سیارات وجود دارد پرواز کنید، ترجیحاً در منطقه سبز و ترجیحاً سیارات سنگی، با یک جو اکسیژن خوب است. و این یک واقعیت نیست که چنین افرادی در شعاع 30 عدد وجود دارند. صرفاً برای رسیدن به آنجا، پرواز هیچ فایده ای ندارد. شما از این کار به نتایج علمی کمی دست خواهید یافت، هر چیزی که ماموریت آنجا در مورد ستاره پس از مدتی که در طی آن ماموریت به آنجا پرواز می کند و سیگنال از آنجا می آید، یاد می گیرد، این داده ها قدیمی می شوند.

در مورد عطارد، شما می توانید آنجا در مناطق قطبی زندگی کنید، مناطق بسیار زیادی وجود دارد که آب و دمای نسبتاً پایین وجود دارد. زهره بالن یا چیزی شبیه به آن است. مریخ - ساخت شهرهای گنبدی در مناطق قطبی، چرا که نه؟ من معتقدم که فن‌آوری ساخت تأسیسات مسکونی بزرگ سرپوشیده در 50 تا 100 سال آینده به سطحی می‌رسد که امکان پرداخت آن وجود داشته باشد.

سریوژا! من درک می کنم که شما در چارچوب فیزیک شناخته شده امروز بحث می کنید. اگر به SRT تکیه کنید، همان طور که شما می گویید خواهد بود. پرواز به مدت 5 سال در زمان خود، بسته به نزدیکی شما به سرعت نور، ده ها و صدها سال در سیستم زمین خواهد بود. با این حال، SRT به احتمال زیاد یک نظریه عمومی نیست. در صورت وجود ابعاد اضافی، سرعت نور در هیدرودینامیک وضعیت نوعی سرعت صوت را خواهد داشت. بنابراین، من فکر می‌کنم که باید به این مسئله به طور گسترده‌تری نگاه کنیم، به‌ویژه که شواهدی مبنی بر وجود ابعاد اضافی، اگرچه هنوز به‌طور مستقیم به دست نیامده‌اند، در حال تبدیل شدن به جنبه‌ای مهم‌تر از همه تحقیقات در فیزیک است. ما باید در این مسیر تلاش کنیم.

اگر بتوانید بر آستانه سرعت نور غلبه کنید، ممکن است محدودیت سرعت بعدی بسیار فراتر از آن باشد. این بدان معناست که رسیدن به نزدیکترین ستاره در چند ساعت و چند دقیقه امکان پذیر است. و این یک وضعیت متفاوت است. البته در این میان، ما در ساخت مدل های پرواز به نزدیکترین ستاره ها محدود هستیم.

در مورد عطارد، کل بشریت در آنجا زندگی نخواهد کرد. و آب کم است و فضا بسیار محدود است و علاوه بر دما، تشعشعات عظیمی نیز وجود دارد. شما همچنین می توانید در ابرهای گوگردی زهره زندگی کنید، فقط اگر همه چیز مورد نیاز خود را از جایی تهیه کنید. اما اگر زمین وجود نداشته باشد، جایی برای دریافت آن وجود نخواهد داشت. در مریخ هم همینطور است. سه مشکل در همه جا به جز زمین (در حال حاضر!) - اکسیژن، آب، تشعشع.

ساخت کشتی با موتور ضد ماده جالب تر است. از آنجایی که مشخصه های محاسبه شده با ایجاد موتوری با سرعت 70 درصد سرعت نور تداخلی ندارد و در این سرعت می توان پارادوکس های زمان و مکان را در عمل بررسی کرد. اما آیا 70 درصد برای آشکار کردن قوانین عمیق فیزیک کافی است؟

ساخت کشتی با موتور ضد ماده جالب تر است.

چنین موتوری حتی در پروژه وجود ندارد. اما حتی اگر وجود داشت، چگونه می توان آن را در صورت عدم وجود سوخت آزمایش کرد. و گمانه زنی برخی فیزیکدانان مبنی بر اینکه پادماده را می توان بر حسب گرم به دست آورد، فقط حدس و گمان است. هیچ مشکلی از نظر فنی در مورد ایجاد، نگهداری و استفاده از آن حل نشده است.

اجازه دهید یادآوری کنم که مشکل بسیار ساده‌تر ایجاد انرژی هسته‌ای همچنان مستلزم هزینه‌های هنگفتی است. یک موتور موشک هسته‌ای ساخته شده است، اما به شکل پایه و هرگز پرواز نکرده است. مشکل‌تر از تأسیسات هسته‌ای، اما همچنان بسیار آسان‌تر، مشکل محدود کردن پلاسمای معمولی با دمای بالا نسبت به مشکل محدود کردن پادماده حل نشده است. به این موارد، مجموعه کاملی از مشکلات حل نشده مرتبط با حرکت با سرعت نزدیک به سرعت نور در فضایی پر از ذرات و غبار مختلف اضافه شده است. بنابراین ساخت چنین کشتی پروژه ای ناامیدکننده است. مشکل باید به روشی کاملاً متفاوت حل شود.

من اطلاعاتی پیدا کردم مبنی بر اینکه Skolkovo درخواست یک "ماشین حرکت دائمی" را پذیرفته است. خوب، آنها آن را "نصب دریافت کننده انرژی خلاء" می نامند. اما نه - "ماشین حرکت دائمی". http://lenta.ru/news/2012/10/22/inf/ بنابراین، در واقع، هر چیزی که فیزیکدانان فردی می گویند اطلاعات مبتنی بر علمی نیست.

ایده نانو کشتی ها خود جالب است. اما یک مشکل غیر قابل حل در مورد موتورها وجود دارد. به عنوان مثال، موشکی که از مدار زمین به سمت مریخ با استفاده از سوخت شیمیایی پرتاب می شود، حتی بدون محموله، نمی تواند کوچک باشد. و موتورهای دیگر نیز مناسب نیستند. با اندازه. تمام معنا از بین رفته است. ضد ماده تنها رقیب در این مورد است.

اگر ما زنجیره ای از جمع کننده های ضد ماده - ذخیره سازی آن - کشتی های نانوفضایی بسازیم، اکتشاف فضای نزدیک با سرعت متفاوتی پیش می رفت. اما ظاهرا این فقط یک ایده جالب است.

این پارادوکس ها را می توان بر روی شتاب دهنده های زمینی، از جمله LHC، با سرعت 0.999999 سرعت نور مطالعه کرد. این موضوع در مورد امکان سنجی پروازهای فضایی با چنین سرعتی. همانطور که فولکو قبلاً گفت، یک موضوع مهم خواهد بود انتقال اطلاعات تحقیقاتی دریافتی به زمین. برای نانوکشتی با نانوآنتن و نانو انرژی، انتقال رادیویی بعید به نظر می رسد موثر باشد. راه دیگر ارسال یک کپسول حاوی اطلاعات به زمین با سرعت 0.7 برابر سرعت نور است، اما این کار حتی بیشتر طول می کشد.

سول می نویسد:

مطالعه ... با سرعت 0.999999 سرعت نور.

دیدگاه دیگر منطقی و خوش بینانه به نظر می رسد:

zhvictorm می نویسد:

خدا حافظما اختراع نشده استروش سفر در فضا یا به نحوی دیگردر سرعت های ... بیشتر از سرعت نور. ولی به محض اینکه راهی هستبه سوی ستاره ها پرواز کن...

ایوانمی نویسد:

اگر فقط چنین سرعت هایی برای تمدن زمینی یا حتی بیشتر از آن 70 درصد سرعت نور در دسترس باشد، واقعاً فقط می توان در مورد آن صحبت کرد. امکان سنجی پروازهای فضایی

آره. به طور دقیق تر، در چنین شرایطی آنها به طور کلی نامناسب(مسافت های طولانی). نیاز به پیدا کردن ایده های فیزیکی جدیدتوضیح ساختار فضا-زمان در سطحی عمیق تر و در نتیجه امکان دور زدن محدودیت های مرتبط با سرعت نور.

به طور کلی، ایده نانو کشتی های فضایی- جالب هست!

برای مطالعه و احتمالاً پر کردن فضای اطراف نزدیکترین ستاره، هم سرعت 70 درصد سرعت نور و هم استفاده از یک منبع طبیعی به شکل سوخت ضرری نخواهد داشت.

تداخل ضرری ندارد، اما از کجا می توانم آنها را تهیه کنم؟ ما نه تنها هنوز نمی دانیم چگونه به 70 درصد سرعت نور دست یابیم، بلکه نمی دانیم چگونه در منظومه شمسی ناوبری فعال با سرعت 10-20 کیلومتر بر ثانیه انجام دهیم.

این دقیقاً همان چیزی است که به سوخت مربوط می شود. ضد ماده هنوز هم فانتزی خالص است، به خصوص هزینه این ماده به دلار بیان می شود. کاری که اکنون می توانند انجام دهند شاید چند صد اتم آنتی هلیوم باشد و بس. علاوه بر این، آنها برای کسری بسیار کوچک از ثانیه وجود دارند. بنابراین همه چیز هنوز فانتزی است. من فکر می کنم که ما باید به روش های کاملاً متفاوتی به ستاره ها برسیم که هنوز چیزی در مورد آن نمی دانیم.

البته پروژه هاتا اینجای کار بیشتر شبیه سطح K.E هستند. تسیولکوفسکی و N.I. کیبالچیچ. با این حال، من هیچ مانع اساسی و اساسی برای ادامه کار در این زمینه نمی بینم. علاوه بر این، من این را می گویم از FUNDAMENTALعلم ضد ماده به آرامی به کاربردی.و با در نظر گرفتن هزینه های فیزیک تجربی مدرن، بیشتر کاربردیکاربردها برای اکتشاف فضایی پاد ماده خواهند داشت. رقم 70 درصد سرعت نور البته محاسبه شده است. اما محاسبات خود بر اساس سطح دانش فعلی است.

در مورد افکار پروکوفیف E.P. سپس پیشنهادات او برای ترکیب فناوری‌های نانو و فناوری‌های ضد ماده به‌ویژه جالب و امیدوارکننده به نظر می‌رسند. ساخت نانو کشتی با موتورهای ضد ماده سپس، مقدار فعلی پادماده به سرعت به اورانوس پرواز می کند. با توجه به اینکه او یکی از اعضای انجمن نانو است، احتمالاً می داند که در مورد چه چیزی صحبت می کند.

فولکو می نویسد:

چرا باید به سوی ستاره ها پرواز کنیم؟ به نظر من خیلی مهمتر است که اینجا در "اسارت" خورشید جای پایی داشته باشیم.

این سوال برای فردی است که در زندگی عاقل، معقول و منطقی است. آیا فکر می کنید که بنیانگذار دانشگاه دولتی مسکو به طرز ناامیدکننده ای منسوخ شده است؟

«پرتگاه پر از ستاره باز شد! ستاره ها شماره ندارند، ته پرتگاه!» M.V. لومونوسوف

البته، مسکو چشم اندازهای جدی ارائه می دهد، اما چنین روستای استانی وجود دارد وشکایما V منطقه اولیانوفسک. در این مکان شگفت انگیز پسری رویایی زندگی می کرد که یک تلسکوپ دست ساز ساخت و ستاره های دور را با هیبت معنوی تماشا کرد. معلمان و والدین سعی کردند مشاهدات نجومی شبانه را ممنوع کنند؛ همکلاسی ها متوجه نمی شدند، اما همه عزم فوق العاده این پسر را احساس می کردند و... افتخار می کردند و می گفتند که چنین "غیرعادی" در کنار آنها زندگی می کند.

یک نوازنده مشتاق با این جمله به آهنگساز معروف آمد: "من می خواهم یاد بگیرم مانند شما بنوازم." استاد تعجب می کند: "درست مثل من؟ در سن شما آرزو داشتم موسیقی الهی بسازم و مثل خدا بنوازم... و به این کم دست یافتم. اگر چنین هدفی پیش پا افتاده برای خود تعیین کنید، چه می شوید؟"

> > سفر به نزدیکترین ستاره چقدر طول می کشد؟

دریابید، چه مدت باید به نزدیکترین ستاره پرواز کرد: نزدیک ترین ستاره به زمین بعد از خورشید، فاصله تا پروکسیما قنطورس، شرح پرتاب ها، فناوری های جدید.

بشریت مدرن برای کشف منظومه شمسی بومی خود تلاش می کند. اما آیا می‌توانیم به سراغ ستاره همسایه‌ای برویم؟ و چند تا سفر به نزدیکترین ستاره چقدر طول می کشد؟? این را می توان خیلی ساده پاسخ داد یا می توانید عمیق تر به قلمرو علمی تخیلی بروید.

از منظر فناوری امروزی، اعداد واقعی مشتاقان و رویاپردازان را به وحشت خواهند انداخت. فراموش نکنیم که فاصله ها در فضا فوق العاده زیاد است و منابع ما هنوز محدود است.

نزدیکترین ستاره به سیاره زمین است. این نماینده میانی سکانس اصلی است. اما همسایگان زیادی در اطراف ما متمرکز شده اند، بنابراین اکنون می توان یک نقشه کامل از مسیرها ایجاد کرد. اما چقدر طول می کشد تا به آنجا برسیم؟

کدام ستاره نزدیکترین است

نزدیکترین ستاره به زمین پروکسیما قنطورس است، بنابراین در حال حاضر باید محاسبات خود را بر اساس ویژگی های آن قرار دهید. این بخشی از منظومه سه گانه آلفا قنطورس است و در فاصله 4.24 سال نوری از ما فاصله دارد. این یک کوتوله قرمز جدا شده است که در فاصله 0.13 سال نوری از ستاره دوتایی قرار دارد.

به محض اینکه موضوع سفر بین ستاره ای مطرح می شود، همه بلافاصله به سرعت چرخش و پریدن به کرم چاله فکر می کنند. اما همه آنها یا دست نیافتنی هستند یا مطلقاً غیرممکن. متأسفانه، هر ماموریت طولانی مدت بیش از یک نسل طول خواهد کشید. بیایید تحلیل را با کندترین روش ها شروع کنیم.

سفر به نزدیکترین ستاره امروز چقدر طول می کشد؟

انجام محاسبات بر اساس تجهیزات موجود و محدودیت های سیستم ما آسان است. به عنوان مثال، ماموریت افق های جدید از 16 موتور استفاده کرد که بر روی پیشرانه تک هیدرازین کار می کردند. رسیدن به آن 8 ساعت و 35 دقیقه طول کشید. اما مأموریت SMART-1 مبتنی بر موتورهای یونی بود و 13 ماه و دو هفته طول کشید تا به ماهواره زمین برسد.

این بدان معناست که ما چندین گزینه خودرو داریم. علاوه بر این، می توان از آن به عنوان یک تیرکمان بزرگ گرانشی استفاده کرد. اما اگر قصد داریم تا این اندازه سفر کنیم، باید همه گزینه های ممکن را بررسی کنیم.

اکنون ما نه تنها در مورد فن آوری های موجود صحبت می کنیم، بلکه در مورد آنهایی که در تئوری می توانند ایجاد شوند نیز صحبت می کنیم. برخی از آنها قبلاً در مأموریت‌ها آزمایش شده‌اند، در حالی که برخی دیگر فقط به صورت نقاشی هستند.

قدرت یونی

این کندترین روش، اما مقرون به صرفه است. همین چند دهه پیش، موتور یونی فوق العاده در نظر گرفته می شد. اما در حال حاضر در بسیاری از دستگاه ها استفاده می شود. به عنوان مثال، مأموریت SMART-1 با کمک آن به ماه رسید. در این مورد از گزینه با پنل های خورشیدی استفاده شد. بنابراین او تنها 82 کیلوگرم سوخت زنون خرج کرد. در اینجا ما در بهره وری پیروز می شویم، اما قطعاً در سرعت نه.

برای اولین بار، موتور یونی برای Deep Space 1، پرواز به (1998) استفاده شد. این دستگاه از همان نوع موتور SMART-1 استفاده می کرد و تنها از 81.5 کیلوگرم پیشران استفاده می کرد. او در طی 20 ماه سفر توانست به سرعت 56000 کیلومتر در ساعت برسد.

نوع یون بسیار مقرون به صرفه تر از فناوری موشکی در نظر گرفته می شود زیرا رانش در واحد جرم ماده منفجره بسیار بیشتر است. اما برای سرعت بخشیدن به زمان زیادی نیاز است. اگر قرار بود از آنها برای سفر از زمین به پروکسیما قنطورس استفاده شود، سوخت موشک زیادی مورد نیاز بود. اگرچه می توانید شاخص های قبلی را به عنوان پایه در نظر بگیرید. بنابراین، اگر این دستگاه با سرعت 56000 کیلومتر در ساعت حرکت کند، فاصله 4.24 سال نوری را در 2700 نسل انسان طی خواهد کرد. بنابراین بعید است که از آن برای ماموریت پرواز سرنشین دار استفاده شود.

البته، اگر آن را با مقدار زیادی سوخت پر کنید، می توانید سرعت را افزایش دهید. اما زمان رسیدن همچنان یک زندگی استاندارد انسانی را می گیرد.

کمک از گرانش

این یک روش محبوب است زیرا به شما امکان می دهد از مدار و گرانش سیاره ای برای تغییر مسیر و سرعت استفاده کنید. اغلب برای سفر به غول های گازی برای افزایش سرعت استفاده می شود. Mariner 10 این را برای اولین بار امتحان کرد. او برای رسیدن به گرانش زهره تکیه کرد (فوریه 1974). در دهه 1980، وویجر 1 از قمرهای زحل و مشتری برای شتاب گرفتن به 60000 کیلومتر در ساعت و ورود به فضای بین ستاره ای استفاده کرد.

اما رکورددار سرعت به دست آمده با استفاده از گرانش، ماموریت هلیوس-2 بود که برای مطالعه محیط بین سیاره ای در سال 1976 آغاز شد.

به دلیل خروج از مرکز زیاد مدار 190 روزه، این دستگاه توانست تا 240000 کیلومتر در ساعت شتاب بگیرد. برای این منظور منحصراً از گرانش خورشیدی استفاده شد.

خوب، اگر وویجر 1 را با سرعت 60000 کیلومتر بر ساعت بفرستیم، باید 76000 سال صبر کنیم. برای هلیوس 2، این 19000 سال طول می کشید. سریعتر است، اما به اندازه کافی سریع نیست.

درایو الکترومغناطیسی

راه دیگری وجود دارد - موتور تشدید فرکانس رادیویی (EmDrive) که توسط راجر شاویر در سال 2001 پیشنهاد شد. این مبتنی بر این واقعیت است که تشدید کننده های مایکروویو الکترومغناطیسی می توانند انرژی الکتریکی را به رانش تبدیل کنند.

در حالی که موتورهای الکترومغناطیسی معمولی برای جابجایی نوع خاصی از جرم طراحی شده اند، این موتور از جرم واکنشی استفاده نمی کند و تابش مستقیم تولید نمی کند. این نوع با مقدار زیادی شک مواجه شده است زیرا قانون بقای تکانه را نقض می کند: یک سیستم تکانه در یک سیستم ثابت می ماند و تنها تحت تأثیر نیرو تغییر می کند.

اما آزمایش های اخیر به آرامی طرفداران خود را جلب می کند. در آوریل 2015، محققان اعلام کردند که دیسک را با موفقیت در خلاء آزمایش کرده اند (به این معنی که می تواند در فضا کار کند). در ماه جولای آنها نسخه موتور خود را ساخته بودند و نیروی رانش قابل توجهی را کشف کردند.

در سال 2010، هوانگ یانگ مجموعه ای از مقالات را آغاز کرد. او کار نهایی را در سال 2012 به پایان رساند، جایی که او قدرت ورودی بالاتر (2.5 کیلو وات) و شرایط رانش (720 mN) را آزمایش کرد. در سال 2014، او همچنین جزئیاتی در مورد استفاده از تغییرات دمای داخلی اضافه کرد که عملکرد سیستم را تأیید کرد.

طبق محاسبات، دستگاهی با چنین موتوری می تواند در 18 ماه به پلوتون پرواز کند. اینها نتایج مهمی هستند، زیرا نشان دهنده 1/6 زمانی است که New Horizons صرف کرده است. خوب به نظر می رسد، اما با این وجود، سفر به پروکسیما قنطورس 13000 سال طول می کشد. علاوه بر این، ما هنوز 100٪ به اثربخشی آن اطمینان نداریم، بنابراین هیچ فایده ای برای شروع توسعه وجود ندارد.

تجهیزات حرارتی و الکتریکی هسته ای

ناسا چندین دهه است که در مورد نیروی محرکه هسته ای تحقیق می کند. راکتورها از اورانیوم یا دوتریوم برای گرم کردن هیدروژن مایع و تبدیل آن به گاز هیدروژن یونیزه شده (پلاسما) استفاده می کنند. سپس از طریق نازل موشک فرستاده می شود تا نیروی رانش ایجاد کند.

یک نیروگاه موشک هسته ای همان راکتور اصلی را در خود جای داده است که گرما و انرژی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. در هر دو مورد، موشک برای تولید نیروی محرکه به شکافت یا همجوشی هسته ای متکی است.

هنگامی که با موتورهای شیمیایی مقایسه می شود، تعدادی مزیت به دست می آید. بیایید با چگالی انرژی نامحدود شروع کنیم. علاوه بر این، کشش بالاتر تضمین شده است. این امر مصرف سوخت را کاهش می دهد که باعث کاهش جرم پرتاب و هزینه های ماموریت می شود.

تاکنون حتی یک موتور حرارتی هسته ای راه اندازی نشده است. اما مفاهیم زیادی وجود دارد. آن‌ها از طرح‌های جامد سنتی گرفته تا طرح‌های مبتنی بر هسته مایع یا گاز را شامل می‌شوند. با وجود تمام این مزایا، پیچیده ترین مفهوم به حداکثر ضربه خاص 5000 ثانیه دست می یابد. اگر از چنین موتوری برای سفر به زمانی که سیاره در فاصله 55000000 کیلومتری قرار دارد استفاده کنید (موقعیت "مخالف")، 90 روز طول می کشد.

اما اگر آن را به پروکسیما قنطورس بفرستیم، قرن ها طول می کشد تا شتاب بگیرد تا به سرعت نور برسد. پس از آن، چندین دهه طول می کشد تا سفر کنید و قرن ها بیشتر طول می کشد تا سرعت آن کاهش یابد. به طور کلی، دوره به هزار سال کاهش می یابد. برای سفرهای بین سیاره ای عالی است، اما هنوز برای سفرهای بین ستاره ای خوب نیست.

در تئوری

احتمالاً قبلاً متوجه شده اید که فناوری مدرن برای طی کردن چنین مسافت های طولانی بسیار کند است. اگر بخواهیم این را در یک نسل به انجام برسانیم، پس باید به یک پیشرفت دست پیدا کنیم. و اگر کرم‌چاله‌ها همچنان گرد و غبار روی صفحات کتاب‌های علمی تخیلی جمع می‌کنند، پس ما چندین ایده واقعی داریم.

حرکت تکانه هسته ای

استانیسلاو اولام در سال 1946 درگیر این ایده بود. این پروژه در سال 1958 شروع شد و تا سال 1963 با نام Orion ادامه یافت.

Orion قصد داشت از قدرت انفجارهای هسته ای تکانشی برای ایجاد یک شوک قوی با یک ضربه خاص بالا استفاده کند. یعنی ما یک سفینه فضایی بزرگ با منبع عظیمی از کلاهک های هسته ای داریم. در حین افت، از موج انفجار در سکوی عقب ("هلنده") استفاده می کنیم. پس از هر انفجار، پد فشار دهنده نیرو را جذب کرده و رانش را به ضربه تبدیل می کند.

طبیعتاً در دنیای مدرن این روش فاقد لطف است، اما انگیزه لازم را تضمین می کند. بر اساس برآوردهای اولیه، در این حالت می توان به 5 درصد سرعت نور (5.4 x 10 7 km/h) دست یافت. اما طراحی از کاستی هایی رنج می برد. بیایید با این واقعیت شروع کنیم که چنین کشتی بسیار گران است و وزن آن 400000-4000000 تن خواهد بود. علاوه بر این، ¾ وزن را بمب های هسته ای نشان می دهند (هر یک از آنها به 1 متریک تن می رسد).

هزینه کل پرتاب در آن زمان به 367 میلیارد دلار (امروز - 2.5 تریلیون دلار) افزایش می یافت. همچنین مشکل تشعشعات و زباله های هسته ای تولید شده نیز وجود دارد. اعتقاد بر این است که به همین دلیل بود که این پروژه در سال 1963 متوقف شد.

سوخت هسته ای

در اینجا از واکنش های گرما هسته ای استفاده می شود که به دلیل آن رانش ایجاد می شود. انرژی زمانی تولید می شود که گلوله های دوتریوم/هلیوم-3 در محفظه واکنش از طریق محصورسازی اینرسی با استفاده از پرتوهای الکترونی مشتعل می شوند. چنین رآکتوری 250 گلوله در ثانیه را منفجر می کند و پلاسمای پرانرژی ایجاد می کند.

این پیشرفت باعث صرفه جویی در سوخت و ایجاد یک تقویت ویژه می شود. سرعت قابل دستیابی 10600 کیلومتر است (بسیار سریعتر از موشک های استاندارد). اخیراً افراد بیشتری به این فناوری علاقه مند شده اند.

در سال 1973-1978. انجمن بین سیاره‌ای بریتانیا یک مطالعه امکان‌سنجی به نام Project Daedalus ایجاد کرد. این بر اساس دانش فعلی فناوری همجوشی و در دسترس بودن یک کاوشگر بدون سرنشین دو مرحله ای است که می تواند در یک عمر به ستاره بارنارد (5.9 سال نوری) برسد.

مرحله اول به مدت 2.05 سال کار می کند و کشتی را تا 7.1 درصد سرعت نور شتاب می دهد. سپس ریست می شود و موتور روشن می شود و در 1.8 سال سرعت را به 12 درصد افزایش می دهد. پس از این، موتور مرحله دوم متوقف می شود و کشتی به مدت 46 سال سفر خواهد کرد.

به طور کلی کشتی تا 50 سال دیگر به ستاره خواهد رسید. اگر آن را به پروکسیما قنطورس ارسال کنید، زمان به 36 سال کاهش می یابد. اما این فناوری با موانعی نیز مواجه بود. بیایید با این واقعیت شروع کنیم که هلیوم-3 باید در ماه استخراج شود. و واکنشی که فضاپیما را نیرو می دهد مستلزم آن است که انرژی آزاد شده بیشتر از انرژی مصرف شده برای پرتاب آن باشد. و اگرچه آزمایش به خوبی انجام شد، اما ما هنوز آن نوع انرژی لازم را نداریم که بتواند یک فضاپیمای بین ستاره ای را تامین کند.

خوب، پول را فراموش نکنیم. پرتاب یک موشک 30 مگاتنی برای ناسا 5 میلیارد دلار هزینه دارد. بنابراین پروژه Daedalus 60000 مگاتن وزن خواهد داشت. علاوه بر این، به نوع جدیدی از راکتور گرما هسته ای نیاز خواهد بود که در بودجه هم جای نمی گیرد.

موتور رمجت

این ایده توسط رابرت بوسارد در سال 1960 مطرح شد. این را می توان یک شکل بهبود یافته از همجوشی هسته ای در نظر گرفت. از میدان های مغناطیسی برای فشرده سازی سوخت هیدروژن تا زمانی که همجوشی فعال شود، استفاده می کند. اما در اینجا یک قیف الکترومغناطیسی عظیم ایجاد می‌شود که هیدروژن را از محیط بین ستاره‌ای بیرون می‌کشد و آن را به عنوان سوخت به رآکتور می‌ریزد.

کشتی سرعت خواهد گرفت و میدان مغناطیسی فشرده را مجبور می کند تا به فرآیند همجوشی گرما هسته ای دست یابد. سپس انرژی را به شکل گازهای خروجی از طریق انژکتور موتور هدایت می کند و حرکت را تسریع می کند. بدون استفاده از سوخت دیگر، می توانید به 4 درصد سرعت نور رسیده و به هر نقطه ای از کهکشان سفر کنید.

اما این طرح دارای تعداد زیادی کاستی است. مشکل مقاومت بلافاصله به وجود می آید. کشتی برای جمع آوری سوخت باید سرعت خود را افزایش دهد. اما با مقادیر زیادی هیدروژن مواجه می‌شود، بنابراین می‌تواند سرعت آن را کاهش دهد، مخصوصاً زمانی که به مناطق متراکم برخورد می‌کند. علاوه بر این، یافتن دوتریوم و تریتیوم در فضا بسیار دشوار است. اما این مفهوم اغلب در داستان های علمی تخیلی استفاده می شود. محبوب ترین نمونه Star Trek است.

بادبان لیزری

به منظور صرفه جویی در هزینه، بادبان های خورشیدی برای مدت طولانی برای جابجایی وسایل نقلیه در منظومه شمسی مورد استفاده قرار گرفته اند. آنها سبک و ارزان هستند و نیازی به سوخت ندارند. بادبان از فشار تشعشع ستارگان استفاده می کند.

اما برای استفاده از چنین طرحی برای سفرهای بین ستاره ای، باید توسط پرتوهای انرژی متمرکز (لیزر و مایکروویو) کنترل شود. این تنها راه برای شتاب دادن به آن تا نقطه ای نزدیک به سرعت نور است. این مفهوم توسط رابرت فورد در سال 1984 توسعه یافت.

نکته اصلی این است که تمام مزایای بادبان خورشیدی باقی می ماند. و اگرچه شتاب لیزر به زمان نیاز دارد، اما حد مجاز فقط سرعت نور است. یک مطالعه در سال 2000 نشان داد که بادبان لیزری می تواند در کمتر از 10 سال به نصف سرعت نور شتاب دهد. اگر اندازه بادبان 320 کیلومتر باشد، پس از 12 سال به مقصد می رسد. و اگر آن را به 954 کیلومتر افزایش دهید، پس از 9 سال.

اما تولید آن مستلزم استفاده از کامپوزیت های پیشرفته برای جلوگیری از ذوب شدن است. فراموش نکنید که باید به اندازه های بزرگ برسد، بنابراین قیمت آن بالا خواهد بود. علاوه بر این، شما باید برای ایجاد یک لیزر قدرتمند که می تواند کنترل در چنین سرعت های بالایی را فراهم کند، پول خرج کنید. لیزر 17000 تراوات جریان ثابت مصرف می کند. بنابراین می فهمید، این مقدار انرژی است که کل سیاره در یک روز مصرف می کند.

ضد ماده

این ماده ای است که توسط پادذره هایی که به جرمی برابر با مواد معمولی می رسند، اما بار مخالف دارند، نشان داده شده است. چنین مکانیزمی از تعامل بین ماده و پادماده برای تولید انرژی و ایجاد نیروی رانش استفاده می کند.

به طور کلی چنین موتوری از ذرات هیدروژن و آنتی هیدروژن استفاده می کند. علاوه بر این، در چنین واکنشی همان مقدار انرژی آزاد می شود که در یک بمب گرما هسته ای، و همچنین موجی از ذرات زیراتمی که با سرعت 1/3 سرعت نور حرکت می کنند.

مزیت این فناوری این است که بیشتر جرم به انرژی تبدیل می شود که باعث ایجاد چگالی انرژی بیشتر و تکانه ویژه می شود. در نتیجه سریع ترین و مقرون به صرفه ترین فضاپیما را دریافت خواهیم کرد. اگر یک موشک معمولی از تن‌ها سوخت شیمیایی استفاده کند، موتوری با پادماده فقط چند میلی‌گرم را برای همان اعمال خرج می‌کند. این فناوری برای سفر به مریخ عالی خواهد بود، اما نمی توان آن را برای ستاره دیگری اعمال کرد زیرا مقدار سوخت به طور تصاعدی افزایش می یابد (همراه با هزینه ها).

یک موشک ضد ماده دو مرحله ای برای یک پرواز 40 ساله به 900000 تن سوخت نیاز دارد. مشکل این است که استخراج 1 گرم پادماده به 25 میلیون کیلووات ساعت انرژی و بیش از یک تریلیون دلار نیاز دارد. در حال حاضر فقط 20 نانوگرم داریم. اما چنین کشتی قادر است تا نیمی از سرعت نور شتاب بگیرد و در عرض 8 سال به سمت ستاره پروکسیما قنطورس در صورت فلکی قنطورس پرواز کند. اما وزن آن 400 متر است و 170 تن پادماده مصرف می کند.

به عنوان راه حلی برای این مشکل، آنها توسعه «سیستم تحقیقاتی بین ستاره ای موشک ضد مواد خلاء» را پیشنهاد کردند. این می تواند از لیزرهای بزرگی استفاده کند که هنگام شلیک به فضای خالی، ذرات ضد ماده ایجاد می کنند.

این ایده همچنین مبتنی بر استفاده از سوخت از فضا است. اما باز هم لحظه ی گرانی پیش می آید. علاوه بر این، بشریت به سادگی نمی تواند چنین مقدار پادماده ایجاد کند. خطر تشعشع نیز وجود دارد، زیرا نابودی ماده-ضد ماده می تواند انفجارهای پرتوهای گاما با انرژی بالا ایجاد کند. نه تنها محافظت از خدمه با صفحه نمایش های ویژه، بلکه همچنین تجهیز موتورها ضروری است. بنابراین، محصول از نظر عملی پایین تر است.

حباب Alcubierre

در سال 1994 توسط فیزیکدان مکزیکی میگل آلکوبیر پیشنهاد شد. او می خواست ابزاری بسازد که تئوری نسبیت خاص را نقض نکند. این نشان می دهد که تار و پود فضازمان در یک موج کشیده شود. از نظر تئوری، این باعث می شود که فاصله جلوی جسم کاهش یابد و فاصله پشت آن گسترش یابد.

کشتی گرفتار در یک موج می تواند فراتر از سرعت های نسبیتی حرکت کند. خود کشتی در "حباب تار" حرکت نمی کند، بنابراین قوانین فضا-زمان اعمال نمی شود.

اگر ما در مورد سرعت صحبت کنیم، این "سریعتر از نور" است، اما به این معنا که کشتی سریعتر از یک پرتو نور که حباب را ترک می کند به مقصد می رسد. محاسبات نشان می دهد که او 4 سال دیگر به مقصد می رسد. اگر به صورت تئوری به آن فکر کنیم، این سریعترین روش است.

اما این طرح مکانیک کوانتومی را در نظر نمی گیرد و از نظر فنی توسط نظریه همه چیز باطل شده است. محاسبات مقدار انرژی مورد نیاز نیز نشان داد که به قدرت بسیار عظیمی نیاز است. و ما هنوز به امنیت دست نزده ایم.

با این حال، در سال 2012 صحبت هایی مبنی بر آزمایش این روش وجود داشت. دانشمندان ادعا کردند که یک تداخل سنج ساخته اند که می تواند اعوجاج در فضا را تشخیص دهد. در سال 2013، آزمایشگاه پیشرانه جت آزمایشی را در شرایط خلاء انجام داد. در نتیجه، نتایج غیرقطعی به نظر می رسید. اگر عمیق تر نگاه کنید، می توانید متوجه شوید که این طرح یک یا چند قانون اساسی طبیعت را نقض می کند.

چه چیزی از این نتیجه می شود؟ اگر امیدوار بودید یک سفر رفت و برگشت به ستاره داشته باشید، احتمال آن بسیار کم است. اما اگر بشریت تصمیم گرفت یک کشتی فضایی بسازد و مردم را به سفری صد ساله بفرستد، هر چیزی ممکن است. البته فعلاً این فقط صحبت است. اما اگر سیاره یا منظومه ما در خطر واقعی بود، دانشمندان در چنین فناوری هایی فعال تر بودند. آنگاه سفر به ستاره دیگری موضوع بقا خواهد بود.

در حال حاضر، ما فقط می‌توانیم در گستره‌های منظومه بومی خود گشت و گذار و کاوش کنیم، به این امید که در آینده روش جدیدی ظاهر شود که اجرای گذرهای بین ستاره‌ای را ممکن می‌سازد.