Yulduzlararo sayohat haqiqatmi?
Yulduzlararo sayohat haqiqatmi?

Video: Yulduzlararo sayohat haqiqatmi?

Video: Yulduzlararo sayohat haqiqatmi?
Video: YO'QOLGAN BUYUK IXTIROLAR 2023, Sentyabr
Anonim

Maqola muallifi odamlarga bir umr davomida koinotning istalgan nuqtasiga etib borish imkoniyatini beruvchi to'rtta istiqbolli texnologiya haqida batafsil gapirib beradi. Taqqoslash uchun: zamonaviy texnologiyalardan foydalangan holda, boshqa yulduz tizimiga yo'l taxminan 100 ming yil davom etadi.

Inson tungi osmonga birinchi marta qaraganidan beri biz boshqa olamlarni ziyorat qilishni va Olamni ko'rishni orzu qilganmiz. Garchi kimyoviy yoqilg'i bilan ishlaydigan raketalarimiz allaqachon quyosh tizimidagi ko'plab sayyoralar, oylar va boshqa jismlarga etib borgan bo'lsa-da, Yerdan eng uzoqda joylashgan Voyager 1 kosmik kemasi bor-yo'g'i 22,3 milliard kilometr masofani bosib o'tdi. Bu eng yaqin yulduz tizimigacha bo'lgan masofaning atigi 0,056% ni tashkil qiladi. Zamonaviy texnologiyalardan foydalangan holda, boshqa yulduz tizimiga yo'l taxminan 100 ming yil davom etadi.

Biroq, biz har doim qilganimizdek harakat qilishning hojati yo'q. To'g'ri texnologiya qo'llanilsa, katta yuk massasi bo'lgan transport vositalarini, hatto bortda odamlar bo'lsa ham, koinotdagi misli ko'rilmagan masofalarga jo'natish samaradorligi sezilarli darajada yaxshilanishi mumkin. Aniqrog‘i, bizni yulduzlarga qisqa vaqt ichida yetaklashi mumkin bo‘lgan to‘rtta istiqbolli texnologiya mavjud. Mana ular.

biri). Yadro texnologiyasi. Insoniyat tarixida koinotga uchirilgan barcha kosmik kemalarning umumiy bir jihati bor: kimyoviy yonilg'i bilan ishlaydigan dvigatel. Ha, raketa yoqilg'isi - bu maksimal quvvatni ta'minlash uchun mo'ljallangan kimyoviy moddalarning maxsus aralashmasi. Bu erda "kimyoviy moddalar" iborasi muhim ahamiyatga ega. Dvigatelga energiya beradigan reaktsiyalar atomlar orasidagi bog'lanishlarni qayta taqsimlashga asoslangan.

Bu bizning harakatlarimizni tubdan cheklaydi! Atom massasining katta qismi uning yadrosiga to'g'ri keladi - 99, 95%. Kimyoviy reaktsiya boshlanganda, atomlar atrofida aylanadigan elektronlar qayta taqsimlanadi va odatda Eynshteynning mashhur tenglamasiga ko'ra reaksiyada ishtirok etuvchi atomlarning umumiy massasining taxminan 0,0001% energiya sifatida chiqariladi: E = mc2. Bu shuni anglatadiki, raketaga yuklangan har bir kilogramm yoqilg'i uchun reaktsiya paytida siz taxminan 1 milligrammga teng energiya olasiz.

Biroq, agar yadroviy yoqilg'i bilan ishlaydigan raketalar ishlatilsa, vaziyat keskin boshqacha bo'ladi. Elektronlar konfiguratsiyasidagi o'zgarishlarga va atomlarning bir-biri bilan qanday bog'lanishiga tayanish o'rniga, atom yadrolarining bir-biriga bog'lanishiga ta'sir qilish orqali nisbatan katta miqdordagi energiyani chiqarishingiz mumkin. Uran atomini neytronlar bilan bombardimon qilish orqali parchalaganingizda, u har qanday kimyoviy reaktsiyaga qaraganda ko'proq energiya chiqaradi. 1 kilogramm uran-235 911 milligramm massaga teng energiyani chiqarishi mumkin, bu kimyoviy yoqilg'idan deyarli ming marta samaraliroqdir.

Agar biz yadroviy sintezni o'zlashtirsak, dvigatellarni yanada samaraliroq qilishimiz mumkin edi. Masalan, inertial boshqariladigan termoyadro sintezi tizimi, uning yordamida vodorodni geliyga sintez qilish mumkin edi, Quyoshda bunday zanjirli reaktsiya sodir bo'ladi. 1 kilogramm vodorod yoqilg'isini geliyga sintez qilish 7,5 kilogramm massani sof energiyaga aylantiradi, bu kimyoviy yoqilg'idan deyarli 10 ming marta samaraliroqdir.

G'oya raketa uchun bir xil tezlanishni ancha uzoq vaqt davomida olishdir: hozirgidan yuzlab yoki hatto minglab marta uzoqroq, bu ularga oddiy raketalarga qaraganda yuzlab yoki minglab marta tezroq rivojlanishiga imkon beradi. Bunday usul yulduzlararo parvoz vaqtini yuzlab, hatto o'nlab yillarga qisqartiradi. Bu ilm-fan taraqqiyotining sur’ati va yo‘nalishiga qarab 2100-yilga borib foydalanishimiz mumkin bo‘lgan istiqbolli texnologiyadir.

2). Kosmik lazerlar nuri. Ushbu g'oya bir necha yil oldin mashhur bo'lgan "Breakthrough Starshot" loyihasining markazida joylashgan. Yillar davomida kontseptsiya o'zining jozibadorligini yo'qotmadi. An'anaviy raketa o'zi bilan yoqilg'ini olib yuradi va uni tezlashtirishga sarflaydi, bu texnologiyaning asosiy g'oyasi kosmik kemaga kerakli impulsni beradigan kuchli lazerlar nuridir. Boshqacha qilib aytganda, tezlashtirish manbai kemaning o'zidan ajratiladi.

Ushbu kontseptsiya ko'p jihatdan hayajonli va inqilobiydir. Lazer texnologiyalari muvaffaqiyatli rivojlanmoqda va nafaqat kuchliroq, balki yuqori darajada kolimatsiyalangan bo'lib bormoqda. Shunday qilib, agar biz lazer nurining etarlicha yuqori foizini aks ettiruvchi yelkanga o'xshash material yaratsak, kosmik kemani ulkan tezlikni rivojlantirish uchun lazer zarbasidan foydalanishimiz mumkin. Og'irligi ~ 1 gramm bo'lgan "yulduzli kema" yorug'lik tezligining ~ 20% tezlikka erishishi kutilmoqda, bu esa unga atigi 22 yil ichida eng yaqin yulduz Proksima Sentavrga uchib ketishiga imkon beradi.

Albatta, buning uchun biz ulkan lazer nurini (taxminan 100 km2) yaratishimiz kerak bo'ladi va buni kosmosda qilish kerak, garchi bu texnologiya yoki fandan ko'ra ko'proq xarajat muammosi. Biroq, bunday loyihani amalga oshirish uchun bir qator qiyinchiliklarni bartaraf etish kerak. Ular orasida:

  • qo'llab-quvvatlanmaydigan yelkan aylanadi, qandaydir (hali ishlab chiqilmagan) barqarorlashtiruvchi mexanizm talab qilinadi;
  • bortda yonilg'i yo'qligi sababli belgilangan nuqtaga yetganda tormozlashning mumkin emasligi;
  • agar u odamlarni tashish uchun qurilmani o'lchagan bo'lsa ham, odam juda katta tezlashuv bilan omon qololmaydi - qisqa vaqt ichida tezlikda sezilarli farq.

Ehtimol, bir kun kelib texnologiyalar bizni yulduzlarga olib borishi mumkin, ammo odamning yorug'lik tezligining ~ 20% ga teng tezlikka erishishi uchun hali ham muvaffaqiyatli usul yo'q.

3). Antimodda yoqilg'isi. Agar biz hali ham yoqilg'ini o'zimiz bilan olib yurishni istasak, uni eng samarali qilishimiz mumkin: bu zarralar va antizarralarni yo'q qilishga asoslangan bo'ladi. Kimyoviy yoki yadroviy yoqilg'idan farqli o'laroq, bortdagi massaning faqat bir qismi energiyaga aylanadi, zarracha-antipartikullarni yo'q qilish zarrachalar va antizarralar massasining 100% dan foydalanadi. Barcha yoqilg'ini impuls energiyasiga aylantirish qobiliyati yoqilg'i samaradorligining eng yuqori darajasidir.

Ushbu usulni amalda uchta asosiy yo'nalishda qo'llashda qiyinchiliklar paydo bo'ladi. Xususan:

  • barqaror neytral antimoddani yaratish;
  • uni oddiy materiyadan ajratib olish va uni aniq nazorat qilish qobiliyati;
  • yulduzlararo parvoz uchun etarlicha katta miqdorda antimateriya hosil qiladi.

Yaxshiyamki, dastlabki ikkita masala ustida ish olib borilmoqda.

Katta adron kollayderi joylashgan Yevropa yadroviy tadqiqotlar tashkilotida (CERN) “antimodda zavodi” nomi bilan mashhur ulkan majmua mavjud. U erda oltita mustaqil olimlar guruhi antimateriyaning xususiyatlarini o'rganmoqda. Ular antiprotonlarni olib, ularni sekinlashtiradi, pozitronni ular bilan bog'lashga majbur qiladi. Antiatomlar yoki neytral antimateriyalar shunday yaratiladi.

Ular bu antiatomlarni materiyadan yasalgan idish devorlaridan uzoqda ushlab turadigan turli elektr va magnit maydonlari bo'lgan idishda ajratib turadilar. Hozirda, 2020-yilning o'rtalariga kelib, ular bir vaqtning o'zida bir soat davomida bir nechta antiatomlarni muvaffaqiyatli izolyatsiya qilishdi va barqarorlashtirishdi. Kelgusi bir necha yil ichida olimlar tortishish maydonidagi antimateriya harakatini nazorat qila oladilar.

Bu texnologiya yaqin kelajakda biz uchun mavjud bo'lmaydi, ammo yulduzlararo sayohatning eng tezkor yo'limiz antimater raketasi ekanligi ayon bo'lishi mumkin.

4). Qorong'u materiyadagi yulduz kemasi. Bu variant, albatta, qorong'u materiya uchun mas'ul bo'lgan har qanday zarracha o'zini bozon kabi tutadi va o'zining antizarrasi degan taxminga asoslanadi. Nazariy jihatdan, o'zining antizarrasi bo'lgan qorong'u materiya o'zi bilan to'qnashgan qorong'u materiyaning boshqa har qanday zarrasi bilan yo'q qilish uchun kichik, lekin nolga teng bo'lmagan imkoniyatga ega. Biz to'qnashuv natijasida chiqarilgan energiyadan potentsial foydalanishimiz mumkin.

Buning mumkin bo'lgan dalillari mavjud. Kuzatishlar natijasida, Somon yo'li va boshqa galaktikalarda qorong'u energiya kontsentratsiyasi eng yuqori bo'lishi kerak bo'lgan markazlaridan keladigan gamma-nurlanishning tushunarsiz ortiqcha ekanligi aniqlandi. Buning uchun oddiy astrofizik tushuntirish bo'lishi ehtimoli har doim mavjud, masalan, pulsarlar. Biroq, bu qorong'u materiya hali ham galaktika markazida o'z-o'zidan yo'q bo'lib ketayotgan bo'lishi mumkin va bu bizga aql bovar qilmaydigan g'oyani - qorong'u materiyadagi yulduz kemasini beradi.

Ushbu usulning afzalligi shundaki, qorong'u materiya tom ma'noda galaktikaning hamma joyida mavjud. Demak, yo‘lda o‘zimiz bilan yonilg‘i olib yurishimiz shart emas. Buning o'rniga, qorong'u energiya reaktori oddiygina quyidagilarni amalga oshirishi mumkin:

  • yaqin atrofdagi har qanday qorong'u materiyani oling;
  • uning yo'q qilinishini tezlashtirish yoki tabiiy ravishda yo'q qilishga ruxsat berish;
  • olingan energiyani istalgan yo'nalishda tezlikni olish uchun qayta yo'naltiring.

Inson istalgan natijalarga erishish uchun reaktorning hajmi va quvvatini nazorat qilishi mumkin edi.

Bortda yonilg'i tashish zarurati bo'lmasa, harakatlantiruvchi kosmik sayohatning ko'plab muammolari yo'qoladi. Buning o'rniga, biz har qanday sayohatning ezgu orzusiga - cheksiz doimiy tezlashishga erisha olamiz. Bu bizga aql bovar qilmaydigan qobiliyatni - bir inson hayoti davomida koinotning istalgan joyiga etib borish qobiliyatini beradi.

Agar biz mavjud raketa texnologiyalari bilan cheklansak, Yerdan eng yaqin yulduz tizimiga borish uchun bizga kamida o'n minglab yillar kerak bo'ladi. Biroq, dvigatel texnologiyasidagi sezilarli yutuqlar yaqinda va sayohat vaqtini bir inson hayotiga qisqartiradi. Agar biz yadro yoqilg'isi, kosmik lazer nurlari, antimateriya yoki hatto qorong'u materiyadan foydalanishni o'zlashtira olsak, biz o'z orzuimizni amalga oshiramiz va warp drayverlari kabi buzuvchi texnologiyalardan foydalanmasdan kosmik tsivilizatsiyaga aylanamiz.

Ilmiy asoslangan g'oyalarni amalga oshirilishi mumkin bo'lgan, haqiqiy dunyoda yangi avlod dvigatel texnologiyalariga aylantirishning ko'plab potentsial usullari mavjud. Asr oxiriga kelib, hali ixtiro qilinmagan kosmik kema Yerdan eng uzoqdagi texnogen ob'ektlar sifatida "New Horizons", "Pioner" va "Voyajer" o'rnini egallashi mutlaqo mumkin. Ilm allaqachon tayyor. Bizning hozirgi texnologiyamizdan tashqariga qarash va bu orzuni ro'yobga chiqarish biz uchun qoladi.

Tavsiya: