Pada 21 Juli 2011, pesawat ruang angkasa Amerika Atlantis melakukan pendaratan terakhirnya, yang mengakhiri program Sistem Transportasi Luar Angkasa yang panjang dan menarik. Untuk berbagai alasan teknis dan ekonomi, diputuskan untuk menghentikan pengoperasian sistem Pesawat Ulang-alik. Namun, gagasan pesawat ruang angkasa yang dapat digunakan kembali tidak ditinggalkan. Saat ini, beberapa proyek serupa sedang dikembangkan sekaligus, dan beberapa di antaranya telah berhasil menunjukkan potensinya.

Proyek Space Shuttle memiliki beberapa tujuan utama. Salah satu yang utama adalah mengurangi biaya penerbangan dan persiapannya. Kemungkinan penggunaan kapal yang sama secara teori memberikan keuntungan tertentu. Selain itu, penampilan teknis yang khas dari seluruh kompleks memungkinkan untuk secara signifikan meningkatkan dimensi yang diizinkan dan massa muatan. Sebuah fitur unik dari STS adalah kemampuan untuk mengembalikan pesawat ruang angkasa ke Bumi di dalam ruang kargonya.

Namun, selama operasi ditemukan tidak semua tugas selesai. Jadi, dalam praktiknya, mempersiapkan kapal untuk penerbangan ternyata terlalu lama dan mahal - menurut parameter ini, proyek tidak sesuai dengan persyaratan awal. Dalam sejumlah kasus, kapal yang dapat digunakan kembali, pada prinsipnya, tidak dapat menggantikan kendaraan peluncuran "biasa". Akhirnya, keusangan moral dan fisik secara bertahap dari peralatan menyebabkan risiko paling serius bagi para kru.

Akibatnya, diputuskan untuk menghentikan pengoperasian kompleks Sistem Transportasi Antariksa. Penerbangan ke-135 terakhir terjadi pada musim panas 2011. Empat kapal yang tersedia dinonaktifkan dan dipindahkan ke museum jika tidak diperlukan. Konsekuensi paling terkenal dari keputusan semacam itu adalah kenyataan bahwa program luar angkasa Amerika dibiarkan tanpa pesawat ruang angkasa berawaknya sendiri selama beberapa tahun. Hingga saat ini, astronot harus masuk ke orbit dengan bantuan teknologi Rusia.

Selain itu, untuk jangka waktu yang tidak terbatas, seluruh planet dibiarkan tanpa sistem yang dapat digunakan kembali. Namun, langkah-langkah tertentu sudah diambil. Sampai saat ini, perusahaan-perusahaan Amerika telah mengembangkan beberapa proyek pesawat ruang angkasa yang dapat digunakan kembali dari satu jenis atau lainnya sekaligus. Semua sampel baru, setidaknya, telah diuji. Di masa mendatang, mereka juga akan dapat memasuki operasi penuh.

Boeing X-37

Komponen utama kompleks STS adalah pesawat orbital. Konsep ini saat ini sedang diterapkan pada proyek Boeing X-37. Kembali di akhir tahun sembilan puluhan, Boeing dan NASA mulai mempelajari topik pesawat ruang angkasa yang dapat digunakan kembali yang mampu mengorbit dan terbang di atmosfer. Pada awal dekade terakhir, pekerjaan ini mengarah pada peluncuran proyek X-37. Pada tahun 2006, prototipe tipe baru mencapai tes penerbangan dengan jatuh dari pesawat pengangkut.

Boeing X-37B di fairing kendaraan peluncuran. Foto Angkatan Udara AS

Program tersebut menarik minat Angkatan Udara AS, dan sejak 2006 telah dilaksanakan untuk kepentingan mereka, meskipun dengan beberapa bantuan dari NASA. Menurut data resmi, Angkatan Udara ingin mendapatkan pesawat orbit yang menjanjikan yang mampu meluncurkan berbagai kargo ke luar angkasa atau melakukan berbagai eksperimen. Menurut berbagai perkiraan, proyek X-37B saat ini juga dapat digunakan dalam misi lain, termasuk yang terkait dengan pengintaian atau pekerjaan tempur penuh.

Penerbangan luar angkasa pertama X-37B terjadi pada 2010. Pada akhir April, kendaraan peluncuran Atlas V meluncurkan perangkat ke orbit tertentu, di mana ia tinggal selama 224 hari. Pendaratan "seperti pesawat terbang" terjadi pada awal Desember tahun yang sama. Pada bulan Maret tahun berikutnya, penerbangan kedua dimulai, yang berlangsung hingga Juni 2012. Pada bulan Desember, peluncuran berikutnya terjadi, dan pendaratan ketiga dilakukan hanya pada bulan Oktober 2014. Dari Mei 2015 hingga Mei 2017, eksperimental X-37B melakukan penerbangan keempatnya. Pada 7 September tahun lalu, penerbangan uji coba lainnya dimulai. Kapan berakhir tidak ditentukan.

Menurut beberapa data resmi, tujuan penerbangan adalah untuk mempelajari pengoperasian teknologi baru di orbit, serta untuk melakukan berbagai eksperimen. Bahkan jika X-37B yang berpengalaman menyelesaikan tugas militer, pelanggan dan kontraktor tidak mengungkapkan informasi tersebut.

Dalam bentuknya yang sekarang, produk Boeing X-37B merupakan pesawat roket dengan tampilan yang khas. Itu dibedakan oleh badan pesawat besar dan pesawat berukuran sedang. Mesin roket digunakan; kontrol dilakukan secara otomatis atau dengan perintah dari tanah. Menurut data yang diketahui, badan pesawat menyediakan kompartemen kargo dengan panjang lebih dari 2 m dan diameter lebih dari 1 m, yang dapat menampung hingga 900 kg muatan.

Saat ini, X-37B yang berpengalaman berada di orbit dan sedang menyelesaikan tugas yang diberikan. Kapan dia akan kembali ke Bumi tidak diketahui. Informasi tentang perjalanan lebih lanjut dari proyek percontohan juga tidak ditentukan. Rupanya, pesan baru tentang pengembangan paling menarik akan muncul tidak lebih awal dari pendaratan prototipe berikutnya.

SpaceDev / Sierra Nevada Dream Chaser

Versi lain dari pesawat orbital adalah Dream Chaser dari SpaceDev. Proyek ini dikembangkan sejak tahun 2004 untuk mengikuti program Commercial Orbital Transportation Services (COTS) NASA, namun tidak lolos seleksi tahap pertama. Namun, perusahaan pengembang segera setuju untuk bekerja sama dengan United Launch Alliance, yang siap menawarkan kendaraan peluncuran Atlas V-nya. Kemudian, kesepakatan muncul dengan Lockheed Martin pada konstruksi bersama peralatan eksperimental.

Dream Chaser pesawat orbital berpengalaman. Foto oleh NASA

Pada Oktober 2013, prototipe penerbangan Dream Chaser dijatuhkan dari helikopter pengangkut, setelah itu ia melakukan penerbangan meluncur dan melakukan pendaratan horizontal. Meskipun kerusakan saat mendarat, prototipe mengkonfirmasi karakteristik desain. Di masa depan, beberapa tes lain dilakukan di tribun. Menurut hasil mereka, proyek itu selesai, dan pada 2016 pembangunan prototipe untuk penerbangan luar angkasa dimulai. Pertengahan tahun lalu, NASA, Sierra Nevada, dan ULA menandatangani perjanjian untuk melakukan dua penerbangan orbital pada 2020-21.

Belum lama ini, pengembang Dream Chaser mendapat izin untuk diluncurkan pada akhir tahun 2020. Berbeda dengan sejumlah perkembangan modern lainnya, misi luar angkasa pertama kapal ini akan dilakukan dengan muatan nyata. Kapal harus mengirimkan kargo tertentu ke Stasiun Luar Angkasa Internasional.

Dalam bentuknya saat ini, pesawat ruang angkasa Sierra Nevada / SpaceDev Dream Chaser yang dapat digunakan kembali adalah pesawat dengan penampilan yang khas, secara lahiriah menyerupai beberapa perkembangan Amerika dan asing. Mesin memiliki panjang keseluruhan 9 m dan dilengkapi dengan rentang sayap delta 7 m.Untuk kompatibilitas dengan kendaraan peluncuran yang ada, sayap lipat akan dikembangkan di masa depan. Berat lepas landas ditentukan pada level 11,34 ton. Dream Chaser akan dapat mengirimkan 5,5 ton kargo ke ISS dan kembali hingga 2 ton ke Bumi. Deorbiting "seperti pesawat terbang" dikaitkan dengan lebih sedikit kelebihan beban, yang, seperti yang diharapkan, dapat berguna untuk pengiriman beberapa peralatan dan sampel sebagai bagian dari eksperimen individu.

Naga SpaceX

Karena sejumlah alasan, gagasan pesawat orbit saat ini tidak terlalu populer di kalangan pengembang teknologi ruang angkasa baru. Lebih nyaman dan menguntungkan sekarang dianggap sebagai kapal yang dapat digunakan kembali dari penampilan "tradisional", diluncurkan ke orbit dengan bantuan kendaraan peluncuran dan kembali ke Bumi tanpa menggunakan sayap. Pengembangan paling sukses dari jenis ini adalah produk Dragon dari SpaceX.

Kapal kargo SpaceX Dragon (misi CRS-1) di dekat ISS. Foto oleh NASA

Pengerjaan proyek Dragon dimulai pada tahun 2006 dan dilakukan sebagai bagian dari program COTS. Tujuan dari proyek ini adalah untuk membuat pesawat ruang angkasa dengan kemungkinan peluncuran dan pengembalian berulang. Versi pertama proyek melibatkan pembuatan kapal pengangkut, dan di masa depan direncanakan untuk mengembangkan modifikasi berawak atas dasar itu. Sejauh ini, Dragon dalam versi "truk" telah menunjukkan beberapa hasil, sementara keberhasilan yang diharapkan dari versi berawak kapal terus berubah seiring waktu.

Peluncuran demonstrasi pertama dari pesawat ruang angkasa transportasi Naga berlangsung pada akhir 2010. Setelah semua perbaikan yang diperlukan, NASA memerintahkan peluncuran penuh perangkat semacam itu untuk mengirimkan kargo ke Stasiun Luar Angkasa Internasional. Pada 25 Mei 2012, Dragon berhasil merapat dengan ISS. Selanjutnya, beberapa peluncuran baru dilakukan dengan pengiriman barang ke orbit. Tahap terpenting dari program ini adalah peluncuran pada 3 Juni 2017. Untuk pertama kalinya dalam program tersebut, dilakukan peluncuran kembali kapal yang telah diperbaiki. Pada bulan Desember, pesawat ruang angkasa lain, yang sudah terbang ke ISS, pergi ke luar angkasa. Dengan mempertimbangkan semua pengujian hingga saat ini, produk Dragon telah melakukan 15 penerbangan.

Pada tahun 2014, SpaceX mengumumkan pesawat ruang angkasa berawak Dragon V2. Diklaim bahwa kendaraan ini, yang merupakan evolusi dari truk yang ada, akan mampu mengantarkan hingga tujuh astronot ke orbit atau kembali ke rumah. Dilaporkan juga bahwa di masa depan kapal baru dapat digunakan untuk terbang mengelilingi bulan, termasuk dengan turis di dalamnya.

Seperti yang sering terjadi pada proyek SpaceX, proyek Dragon V2 telah diundur beberapa kali. Jadi, karena penundaan dengan dugaan pembawa Falcon Heavy, tanggal tes pertama dipindahkan ke 2018, dan penerbangan berawak pertama secara bertahap "merambat" ke 2019. Akhirnya, beberapa minggu yang lalu, perusahaan pengembang mengumumkan niatnya untuk mengabaikan sertifikasi "Naga" baru untuk penerbangan berawak. Di masa depan, tugas-tugas seperti itu seharusnya diselesaikan menggunakan sistem BFR yang dapat digunakan kembali, yang belum dibuat.

Kendaraan angkut Dragon memiliki panjang total 7,2 m dengan diameter 3,66 m, berat kering 4,2 ton, mampu mengantarkan muatan seberat 3,3 ton ke ISS dan mengembalikan hingga 2,5 ton kargo. Untuk menampung kargo tertentu, diusulkan untuk menggunakan kompartemen tertutup dengan volume 11 meter kubik dan volume 14 kubik tanpa tekanan. Kompartemen yang tidak bertekanan dijatuhkan saat turun dan terbakar di atmosfer, sedangkan volume kargo kedua kembali ke Bumi dan diturunkan dengan parasut. Untuk mengoreksi orbit, perangkat ini dilengkapi dengan 18 mesin Draco. Pengoperasian sistem disediakan oleh sepasang panel surya.

Saat mengembangkan versi berawak dari "Naga", unit tertentu dari kapal pengangkut dasar digunakan. Pada saat yang sama, kompartemen tertutup harus didesain ulang secara nyata untuk memecahkan masalah baru. Beberapa elemen kapal lainnya juga telah berubah.

Lockheed Martin Orion

Pada tahun 2006, NASA dan Lockheed Martin setuju untuk membangun pesawat luar angkasa canggih yang dapat digunakan kembali. Proyek ini dinamai salah satu rasi bintang paling terang - Orion. Pada pergantian dekade, setelah penyelesaian sebagian dari pekerjaan, kepemimpinan Amerika Serikat mengusulkan untuk meninggalkan proyek ini, tetapi setelah banyak perdebatan itu diselamatkan. Pekerjaan itu dilanjutkan dan sampai saat ini telah membuahkan hasil tertentu.

Perspektif kapal Orion dalam representasi artis. menggambar NASA

Sesuai dengan konsep aslinya, kapal Orion akan digunakan dalam misi yang berbeda. Dengan bantuannya, ia seharusnya mengirimkan kargo dan orang-orang ke Stasiun Luar Angkasa Internasional. Dengan peralatan yang tepat, dia bisa pergi ke bulan. Kemungkinan penerbangan ke salah satu asteroid atau bahkan ke Mars juga berhasil. Namun demikian, solusi dari masalah tersebut dikaitkan dengan masa depan yang jauh.

Menurut rencana dekade terakhir, peluncuran uji coba pertama pesawat ruang angkasa Orion akan dilakukan pada 2013. Pada tahun 2014, mereka berencana untuk meluncurkan dengan astronot di dalamnya. Penerbangan ke Bulan bisa dilakukan sebelum akhir dekade. Jadwal tersebut kemudian disesuaikan. Penerbangan tak berawak pertama ditunda hingga 2014, dan peluncuran berawak hingga 2017. Misi bulan ditunda hingga dua puluhan. Sekarang, penerbangan berawak juga telah dibawa ke dekade berikutnya.

Pada tanggal 5 Desember 2014, peluncuran uji pertama Orion berlangsung. Kapal dengan simulator muatan diluncurkan ke orbit oleh kendaraan peluncuran Delta IV. Beberapa jam setelah peluncuran, dia kembali ke Bumi dan jatuh di area tertentu. Belum ada peluncuran baru yang dilakukan. Namun, Lockheed Martin dan spesialis NASA tidak tinggal diam. Selama beberapa tahun terakhir, sejumlah prototipe telah dibangun untuk melakukan tes tertentu dalam kondisi terestrial.

Hanya beberapa minggu yang lalu, konstruksi dimulai pada pesawat ruang angkasa Orion pertama untuk penerbangan berawak. Peluncurannya dijadwalkan tahun depan. Tugas meluncurkan kapal ke orbit akan dipercayakan kepada kendaraan peluncuran Sistem Peluncuran Luar Angkasa yang menjanjikan. Penyelesaian pekerjaan saat ini akan menunjukkan prospek nyata dari keseluruhan proyek.

Proyek Orion menyediakan konstruksi kapal dengan panjang sekitar 5 m dan diameter sekitar 3,3 m Ciri khas peralatan ini adalah volume internal yang besar. Terlepas dari pemasangan peralatan dan instrumen yang diperlukan, sedikit kurang dari 9 meter kubik ruang kosong tetap ada di dalam kompartemen tertutup, cocok untuk memasang perangkat tertentu, termasuk kursi kru. Kapal akan dapat membawa hingga enam astronot atau kargo tertentu. Massa total kapal ditentukan pada level 25,85 ton.

Sistem suborbital

Saat ini, beberapa program menarik sedang dilaksanakan yang tidak menyediakan peluncuran muatan ke orbit Bumi. Model peralatan yang menjanjikan dari sejumlah perusahaan Amerika hanya akan dapat melakukan penerbangan suborbital. Teknik ini seharusnya digunakan untuk beberapa penelitian atau selama pengembangan wisata luar angkasa. Proyek baru semacam ini tidak dipertimbangkan dalam konteks pengembangan program luar angkasa yang lengkap, tetapi masih menarik.

Kendaraan suborbital SpaceShipTwo di bawah sayap pesawat pengangkut White Knight Two. Foto Virgin Galactic / virgingalactic.com

Proyek SpaceShipOne dan SpaceShipTwo dari Scale Composites dan Virgin Galactic mengusulkan pembangunan kompleks yang terdiri dari pesawat pengangkut dan pesawat orbital. Sejak tahun 2003, kedua jenis peralatan tersebut telah melakukan sejumlah besar penerbangan uji, di mana berbagai fitur desain dan metode operasi telah dikembangkan. Kapal jenis SpaceShipTwo diharapkan dapat mengangkut hingga enam penumpang turis dan mengangkat mereka ke ketinggian setidaknya 100-150 km, yaitu. di atas batas bawah luar angkasa. Lepas landas dan mendarat harus dari lapangan terbang "tradisional".

Blue Origin telah mengerjakan versi berbeda dari sistem ruang angkasa suborbital sejak pertengahan dekade terakhir. Dia mengusulkan untuk melakukan penerbangan semacam itu menggunakan kombinasi kendaraan peluncuran dan pesawat ruang angkasa dari jenis yang digunakan dalam program lain. Pada saat yang sama, baik roket maupun kapal harus dapat digunakan kembali. Kompleks itu bernama New Shepard. Sejak 2011, roket dan kapal jenis baru telah secara teratur melakukan penerbangan uji. Sudah dimungkinkan untuk mengirim pesawat ruang angkasa ke ketinggian lebih dari 110 km, serta untuk memastikan kembalinya kapal dan kendaraan peluncuran dengan aman. Ke depan, sistem New Shepard harus menjadi salah satu inovasi di bidang wisata antariksa.

Masa depan yang dapat digunakan kembali

Selama tiga dekade, sejak awal tahun delapan puluhan abad terakhir, sarana utama pengiriman orang dan kargo ke orbit di gudang senjata NASA adalah kompleks Sistem Transportasi Luar Angkasa / Pesawat Ulang-alik. Karena keusangan moral dan fisik, serta karena ketidakmungkinan mendapatkan semua hasil yang diinginkan, pengoperasian Shuttle dihentikan. Sejak 2011, AS tidak memiliki pesawat ruang angkasa yang dapat digunakan kembali. Selain itu, mereka belum memiliki pesawat ruang angkasa berawak sendiri, sehingga para astronot harus terbang dengan teknologi asing.

Terlepas dari penghentian pengoperasian kompleks Sistem Transportasi Luar Angkasa, astronot Amerika tidak meninggalkan gagasan pesawat ruang angkasa yang dapat digunakan kembali. Teknik seperti itu masih sangat menarik dan dapat digunakan dalam berbagai macam misi. Saat ini, NASA dan sejumlah organisasi komersial sedang mengembangkan beberapa pesawat luar angkasa yang menjanjikan sekaligus, baik pesawat orbit maupun sistem dengan kapsul. Saat ini, proyek-proyek ini berada pada tahap yang berbeda dan menunjukkan keberhasilan yang berbeda. Dalam waktu dekat, paling lambat awal tahun dua puluhan, sebagian besar perkembangan baru akan mencapai tahap uji coba atau penerbangan penuh, yang akan memungkinkan untuk memeriksa kembali situasi dan menarik kesimpulan baru.

Menurut situs web:
http://nasa.gov/
http://space.com/
http://globalsecurity.org/
https://washingtonpost.com/
http://boeing.com/
http://lockheedmartin.com/
http://spacex.com/
http://virgingalactic.com/
http://spacedev.com/

ctrl Memasuki

diperhatikan osh s bku Sorot teks dan klik Ctrl+Enter

November lalu, selama TVIW (Seminar Astronomi Tennessee tentang Perjalanan Antarbintang), Rob Sweeney - mantan Pemimpin Skuadron Angkatan Udara Kerajaan, insinyur dan MSc yang bertanggung jawab atas proyek Icarus - mempresentasikan laporan tentang pekerjaan yang dilakukan pada proyek tersebut untuk beberapa waktu terakhir. Sweeney telah menyegarkan pikiran publik tentang sejarah Icarus, dari terinspirasi oleh ide-ide proyek Daedalus yang disorot dalam laporan BIS (British Interplanetary Society - organisasi tertua yang mendukung penelitian ruang angkasa) pada tahun 1978, hingga keputusan bersama BIS dan perusahaan penggila Tau Zero untuk melanjutkan penelitian pada tahun 2009, dan hingga berita terbaru tentang proyek tersebut, tertanggal 2014.

Proyek asli tahun 1978 memiliki tujuan yang sederhana, tetapi sulit untuk diterapkan - untuk menjawab pertanyaan yang diajukan oleh Enrique Fermi: "Jika ada kehidupan cerdas di luar Bumi, dan penerbangan antarbintang dimungkinkan, lalu mengapa tidak ada bukti peradaban asing lainnya? ?". Penelitian Daedalus berfokus pada pengembangan desain pesawat ruang angkasa antarbintang menggunakan teknologi yang ada dalam ekstrapolasi yang masuk akal. Dan hasil kerja menggelegar di seluruh dunia ilmiah: penciptaan kapal seperti itu sangat mungkin. Laporan proyek tersebut didukung oleh rencana rinci kapal yang menggunakan fusi termonuklir deuterium-helium-3 dari pelet pra-panen. Daedalus kemudian menjadi tolok ukur untuk semua perkembangan selanjutnya dalam perjalanan antarbintang selama 30 tahun.

Namun, setelah sekian lama, perlu untuk meninjau ide dan solusi teknis yang diadopsi di Daedalus untuk menilai bagaimana mereka bertahan dalam ujian waktu. Selain itu, penemuan-penemuan baru dibuat selama periode ini, perubahan desain sesuai dengan itu akan meningkatkan kinerja kapal secara keseluruhan. Penyelenggara juga ingin menarik minat generasi muda pada astronomi dan pembangunan stasiun luar angkasa antarbintang. Proyek baru dinamai Icarus, putra Daedalus, yang, terlepas dari konotasi negatif nama itu, sesuai dengan kata-kata pertama dalam laporan tahun ke-78:

“Kami berharap varian ini akan menggantikan desain masa depan, mirip dengan Icarus, yang mencerminkan penemuan dan inovasi teknis terbaru, sehingga Icarus dapat mencapai ketinggian yang belum ditaklukkan oleh Daedalus. Kami berharap berkat pengembangan ide-ide kami, hari akan tiba ketika umat manusia benar-benar menyentuh bintang-bintang.”

Jadi, Icarus diciptakan justru sebagai kelanjutan dari Daedalus. Indikator proyek lama hingga hari ini terlihat sangat menjanjikan, tetapi masih perlu diselesaikan dan diperbarui:

1) Daedalus menggunakan berkas elektron relativistik untuk mengompresi pelet bahan bakar, tetapi penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa metode ini tidak mampu memberikan impuls yang diperlukan. Sebaliknya, berkas ion digunakan di laboratorium untuk fusi termonuklir. Namun, kesalahan perhitungan seperti itu, yang menelan biaya 20 tahun pengoperasian Kompleks Fusi Nasional dan $4 miliar, menunjukkan kesulitan menangani fusi bahkan dalam kondisi ideal.

2) Kendala utama yang dihadapi oleh Daedalus adalah Helium-3. Itu tidak ada di Bumi, dan karena itu harus ditambang dari raksasa gas yang jauh dari planet kita. Proses ini terlalu mahal dan rumit.

3) Masalah lain yang harus dipecahkan Icarus adalah perkawinan informasi tentang reaksi nuklir. Kurangnya informasi yang memungkinkan 30 tahun yang lalu untuk membuat perhitungan yang sangat optimis tentang dampak penyinaran seluruh kapal dengan sinar gamma dan neutron, tanpa pelepasan yang tidak dapat dilakukan oleh mesin fusi termonuklir.

4) Tritium digunakan dalam pelet bahan bakar untuk pengapian, tetapi terlalu banyak panas yang dilepaskan dari peluruhan atom-atomnya. Tanpa sistem pendingin yang tepat, penyalaan bahan bakar akan disertai dengan penyalaan segala sesuatu yang lain.

5) Dekompresi tangki bahan bakar karena pengosongan dapat menyebabkan ledakan di ruang bakar. Untuk mengatasi masalah ini, bobot telah ditambahkan ke desain tangki untuk menyeimbangkan tekanan di berbagai bagian mekanisme.

6) Kesulitan terakhir adalah perawatan kapal. Menurut proyek tersebut, kapal dilengkapi dengan sepasang robot yang mirip dengan R2D2, yang menggunakan algoritma diagnostik, akan mengidentifikasi dan memperbaiki kemungkinan kerusakan. Teknologi seperti itu tampaknya sangat kompleks bahkan sekarang, di era komputer, apalagi tahun 70-an.

Tim desain baru tidak lagi sebatas membangun kapal yang gesit. Untuk mempelajari objek, Icarus menggunakan probe yang dibawa di atas kapal. Ini tidak hanya menyederhanakan tugas desainer, tetapi juga secara signifikan mengurangi waktu untuk mempelajari sistem bintang. Alih-alih deuterium-helium-3, pesawat ruang angkasa baru ini menggunakan deuterium-deuterium murni. Meskipun pelepasan neutron lebih besar, bahan bakar baru tidak hanya akan meningkatkan efisiensi mesin, tetapi juga menghilangkan kebutuhan untuk mengekstraksi sumber daya dari permukaan planet lain. Deuterium secara aktif ditambang dari lautan dan digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir air berat.

Namun, umat manusia belum dapat memperoleh reaksi peluruhan yang terkontrol dengan pelepasan energi. Perlombaan laboratorium yang berlarut-larut di seluruh dunia untuk fusi nuklir eksotermis memperlambat desain kapal. Jadi pertanyaan tentang bahan bakar yang optimal untuk kapal antarbintang tetap terbuka. Sebagai upaya mencari solusi, pada tahun 2013 diadakan kompetisi internal antar unit BIS. Tim WWAR Ghost dari University of Munich menang. Desain mereka didasarkan pada fusi termonuklir menggunakan laser, yang memastikan bahwa bahan bakar dipanaskan dengan cepat ke suhu yang diperlukan.

Terlepas dari orisinalitas ide dan beberapa gerakan teknik, para kontestan tidak dapat memecahkan dilema utama - pilihan bahan bakar. Selain itu, kapal yang menang sangat besar. Ini 4-5 kali lebih besar dari Daedalus, dan metode fusi lainnya mungkin membutuhkan lebih sedikit ruang.

Oleh karena itu, diputuskan untuk mempromosikan 2 jenis mesin: berdasarkan fusi termonuklir dan berdasarkan Bennett pinch (mesin plasma). Selain itu, bersamaan dengan deuterium-deuterium, versi lama dengan tritium-helium-3 juga sedang dipertimbangkan. Faktanya, helium-3 memberikan hasil terbaik dalam segala jenis propulsi, jadi para ilmuwan sedang mencari cara untuk mendapatkannya.

Hubungan yang menarik dapat dilacak dalam karya semua peserta dalam kompetisi: beberapa elemen struktural (penyelidikan untuk penelitian lingkungan, penyimpanan bahan bakar, sistem catu daya sekunder, dll.) dari kapal apa pun tetap tidak berubah. Berikut ini dapat dengan tegas dinyatakan:

1. Kapal akan panas. Setiap metode pembakaran salah satu jenis bahan bakar yang disajikan disertai dengan pelepasan sejumlah besar panas. Deuterium membutuhkan sistem pendingin yang masif karena pelepasan langsung energi panas selama reaksi. Mesin plasma magnetik akan menciptakan arus eddy di logam sekitarnya, juga memanaskannya. Radiator sudah ada di Bumi dengan daya yang cukup untuk mendinginkan benda dengan suhu di atas 1000 C secara efektif, tetap menyesuaikannya dengan kebutuhan dan kondisi kapal luar angkasa.
2. Kapal akan menjadi kolosal. Salah satu tugas utama yang ditugaskan untuk proyek Icarus adalah untuk mengurangi ukuran, tetapi seiring waktu menjadi jelas bahwa banyak ruang diperlukan untuk reaksi termonuklir. Bahkan opsi desain massal terkecil memiliki berat puluhan ribu ton.
3. Kapal akan panjang. "Dedalus" sangat kompak, setiap bagiannya digabungkan dengan yang lain, seperti boneka bersarang. Di Icarus, upaya untuk meminimalkan dampak radioaktif pada kapal menyebabkan perpanjangannya (ini ditunjukkan dengan baik dalam proyek Firefly oleh Robert Freeland).

Rob Sweeney mengatakan bahwa kelompok dari Universitas Drexel telah bergabung dengan proyek Icarus. Para "pendatang baru" mempromosikan gagasan untuk menggunakan PJMIF (sistem yang didasarkan pada pancaran plasma menggunakan magnet, sedangkan plasma bertingkat, menyediakan kondisi untuk reaksi nuklir). Prinsip ini yang paling efektif saat ini. Sebenarnya, ini adalah simbiosis dari dua metode reaksi nuklir, ia telah menyerap semua keuntungan dari fusi termonuklir inersia dan magnetik, seperti pengurangan massa struktur, dan pengurangan biaya yang signifikan. Proyek mereka disebut Zeus.

Pertemuan ini diikuti oleh TVIW, di mana Sweeney menetapkan tanggal penyelesaian tentatif untuk proyek Icarus pada Agustus 2015. Laporan akhir akan mencakup referensi untuk modifikasi desain Daedalus lama dan inovasi yang seluruhnya dibuat oleh tim baru. Seminar diakhiri dengan monolog oleh Rob Sweeney, di mana dia berkata: “Misteri Semesta sedang menunggu kita di suatu tempat di luar sana! Saatnya pergi dari sini!"

Menariknya, proyek baru ini terkait erat dengan pendahulunya. Transportasi untuk mengirimkan suku cadang dan bahan bakar ke orbit Bumi kecil selama pembangunan Icarus bisa jadi adalah Cyclops, pesawat ruang angkasa jarak pendek yang sedang dikembangkan di bawah kepemimpinan Alan Bond (salah satu insinyur yang bekerja di Daedalus).

Namun, Interstellar hanyalah fiksi ilmiah, dan Dr. White, pada gilirannya, bekerja di bidang yang sangat nyata dalam mengembangkan teknologi canggih untuk perjalanan ruang angkasa di laboratorium NASA. Tidak ada tempat untuk fiksi ilmiah lagi. Ada ilmu yang nyata di sini. Dan mengesampingkan semua masalah yang terkait dengan pemotongan anggaran badan antariksa, kata-kata White berikut terlihat cukup menjanjikan:

"Mungkin pengalaman Star Trek, dalam kerangka waktu kami, bukanlah kemungkinan yang jauh."

Dengan kata lain, apa yang ingin dikatakan Dr. White adalah bahwa dia dan rekan-rekannya tidak sibuk membuat film hipotetis, atau hanya sketsa 3D dan ide warp drive. Mereka tidak hanya berpikir bahwa warp drive kehidupan nyata secara teoritis mungkin. Mereka sebenarnya sedang mengembangkan drive warp pertama:

“Bekerja di Eagleworks Lab, jauh di dalam Johnson Space Center NASA, Dr. White dan tim ilmuwannya mencoba menemukan celah untuk mewujudkan mimpi itu. Tim telah “membuat bangku simulasi untuk menguji interferometer khusus, di mana para ilmuwan akan mencoba menghasilkan dan mengidentifikasi gelembung lusi mikroskopis. Perangkat itu disebut interferometer medan warp White-Jedy."

Sekarang ini mungkin tampak seperti pencapaian kecil, tetapi penemuan di balik penemuan ini dapat berguna tanpa henti dalam penelitian lebih lanjut.

“Meskipun fakta bahwa ini hanya kemajuan kecil ke arah ini, itu mungkin sudah menjadi bukti adanya kemungkinan warp drive, seperti demonstrasi tumpukan kayu Chicago (reaktor nuklir buatan pertama) pada masanya. . Pada bulan Desember 1942, demonstrasi pertama dari reaksi berantai nuklir yang terkendali dan mandiri diadakan, yang menghasilkan energi listrik sebanyak setengah watt. Tak lama setelah demonstrasi, pada November 1943, sebuah reaktor berkapasitas sekitar empat megawatt diluncurkan. Membawa bukti keberadaan merupakan momen kritis bagi sebuah ide ilmiah dan dapat menjadi titik awal dalam perkembangan teknologi.”

Jika pekerjaan para ilmuwan akhirnya berhasil, maka, menurut Dr. White, sebuah mesin akan dibuat yang dapat membawa kita ke Alpha Centauri "dalam waktu dua minggu menurut standar waktu Bumi." Dalam hal ini, perjalanan waktu di kapal akan sama dengan di Bumi.

“Gaya pasang surut di dalam gelembung lungsin tidak akan menimbulkan masalah bagi seseorang, dan seluruh perjalanan akan dirasakan olehnya seolah-olah dia dalam kondisi akselerasi nol. Ketika medan lusi dihidupkan, tidak ada yang akan ditarik dengan kekuatan besar ke lambung kapal, tidak, dalam hal ini, perjalanannya akan sangat singkat dan tragis.

Umat ​​manusia telah menjelajahi luar angkasa dengan pesawat ruang angkasa berawak selama lebih dari setengah abad. Sayangnya, selama ini, secara kiasan, itu tidak berlayar jauh. Jika kita membandingkan alam semesta dengan lautan, kita hanya berjalan di sepanjang tepi ombak, di dalam air setinggi mata kaki. Namun, suatu kali, kami memutuskan untuk berenang sedikit lebih dalam (program bulan Apollo), dan sejak itu kami hidup dalam kenangan akan peristiwa ini sebagai pencapaian tertinggi.

Sejauh ini, pesawat ruang angkasa sebagian besar berfungsi sebagai kendaraan pengiriman ke dan dari Bumi. Durasi maksimum penerbangan otonom, yang dapat dicapai oleh Pesawat Ulang-alik yang dapat digunakan kembali, hanya 30 hari, dan itupun secara teoritis. Tapi, mungkinkah pesawat luar angkasa masa depan akan menjadi jauh lebih sempurna dan serbaguna?

Ekspedisi bulan Apollo telah dengan jelas menunjukkan bahwa persyaratan untuk pesawat ruang angkasa masa depan dapat sangat berbeda dari tugas untuk "taksi ruang angkasa". Kabin bulan Apollo memiliki sangat sedikit kesamaan dengan kapal ramping dan tidak dirancang untuk terbang di atmosfer planet. Beberapa gagasan tentang bagaimana pesawat ruang angkasa masa depan akan terlihat, foto-foto astronot Amerika memberikan lebih dari jelas.

Faktor paling serius yang menghambat eksplorasi episodik manusia terhadap tata surya, belum lagi organisasi basis ilmiah di planet dan satelitnya, adalah radiasi. Masalah muncul bahkan dengan misi bulan paling lama seminggu. Dan penerbangan satu setengah tahun ke Mars, yang tampaknya akan segera terjadi, didorong semakin jauh. Penelitian otomatis telah menunjukkan bahwa itu mematikan bagi manusia di sepanjang rute penerbangan antarplanet. Jadi pesawat ruang angkasa masa depan pasti akan memperoleh perlindungan anti-radiasi yang serius dalam kombinasi dengan tindakan biomedis khusus untuk kru.

Jelas bahwa semakin cepat dia sampai ke tujuannya, semakin baik. Tetapi untuk penerbangan cepat Anda membutuhkan mesin yang kuat. Dan bagi mereka, pada gilirannya, bahan bakar yang sangat efisien yang tidak akan memakan banyak ruang. Oleh karena itu, mesin penggerak kimia akan digantikan oleh mesin nuklir dalam waktu dekat. Namun, jika para ilmuwan berhasil menjinakkan antimateri, yaitu mengubah massa menjadi radiasi cahaya, pesawat ruang angkasa masa depan akan memperolehnya.Dalam hal ini, kita akan berbicara tentang mencapai kecepatan relativistik dan ekspedisi antarbintang.

Hambatan serius lain bagi perkembangan Alam Semesta oleh manusia adalah pemeliharaan jangka panjang hidupnya. Hanya dalam sehari, tubuh manusia banyak mengkonsumsi oksigen, air dan makanan, mengeluarkan limbah padat dan cair, mengeluarkan karbondioksida. Tidak ada gunanya membawa pasokan oksigen dan makanan penuh dengan Anda di pesawat karena beratnya yang besar. Masalahnya diselesaikan dengan yang tertutup onboard. Namun, sejauh ini semua eksperimen tentang topik ini belum berhasil. Dan tanpa LSS tertutup, pesawat ruang angkasa masa depan yang terbang melintasi ruang angkasa selama bertahun-tahun tidak terpikirkan; gambar seniman, tentu saja, memukau imajinasi, tetapi tidak mencerminkan keadaan sebenarnya.

Jadi, semua proyek pesawat luar angkasa dan luar angkasa masih jauh dari implementasi nyata. Dan umat manusia harus menerima studi tentang Semesta oleh astronot di bawah perlindungan dan menerima informasi dari probe otomatis. Tapi ini, tentu saja, bersifat sementara. Astronautika tidak tinggal diam, dan tanda-tanda tidak langsung menunjukkan bahwa terobosan besar sedang terjadi di bidang aktivitas manusia ini. Jadi, mungkin, pesawat ruang angkasa masa depan akan dibangun dan melakukan penerbangan pertama mereka di abad ke-21.

Mesin roket modern mengatasi dengan baik tugas meluncurkan peralatan ke orbit, tetapi sama sekali tidak cocok untuk perjalanan ruang angkasa jangka panjang. Oleh karena itu, selama lebih dari satu dekade, para ilmuwan telah bekerja untuk menciptakan mesin luar angkasa alternatif yang dapat mempercepat kapal hingga mencapai rekor kecepatan. Mari kita lihat tujuh ide utama dari area ini.

EmDrive

Untuk bergerak, Anda perlu mendorong sesuatu - aturan ini dianggap sebagai salah satu pilar fisika dan astronotika yang tak tergoyahkan. Apa sebenarnya yang harus didorong - dari bumi, air, udara atau semburan gas, seperti dalam kasus mesin roket - tidak begitu penting.

Eksperimen pemikiran yang terkenal: bayangkan seorang astronot pergi ke luar angkasa, tetapi kabel yang menghubungkannya ke kapal tiba-tiba putus dan pria itu mulai terbang perlahan. Yang dia miliki hanyalah kotak peralatan. Apa tindakannya? Jawaban yang benar: dia perlu membuang peralatan dari kapal. Menurut hukum kekekalan momentum, seseorang akan terlempar dari alat tersebut dengan gaya yang sama persis dengan gaya yang dikeluarkan oleh alat tersebut dari orang tersebut, sehingga secara bertahap ia akan bergerak menuju kapal. Ini adalah propulsi jet - satu-satunya cara yang mungkin untuk bergerak di ruang kosong. Benar, EmDrive, seperti yang ditunjukkan oleh eksperimen, memiliki beberapa peluang untuk membantah pernyataan yang tak tergoyahkan ini.

Pencipta mesin ini adalah insinyur Inggris Roger Schaer, yang mendirikan perusahaannya sendiri Penelitian Propulsi Satelit pada tahun 2001. Desain EmDrive sangat mewah dan berbentuk ember logam, disegel di kedua ujungnya. Di dalam ember ini terdapat magnetron yang memancarkan gelombang elektromagnetik - sama seperti pada microwave konvensional. Dan ternyata cukup untuk membuat daya dorong yang sangat kecil, tetapi cukup mencolok.

Penulis sendiri menjelaskan pengoperasian mesinnya melalui perbedaan tekanan radiasi elektromagnetik di berbagai ujung "ember" - di ujung sempit lebih kecil daripada di ujung lebar. Ini menciptakan dorongan yang diarahkan ke ujung yang sempit. Kemungkinan pengoperasian mesin seperti itu telah diperdebatkan lebih dari sekali, tetapi dalam semua percobaan, instalasi Shaer menunjukkan adanya gaya dorong ke arah yang diinginkan.

Di antara para peneliti yang menguji "ember" Schaer, organisasi seperti NASA, Technical University of Dresden dan Chinese Academy of Sciences. Penemuan ini diuji dalam berbagai kondisi, termasuk dalam ruang hampa, di mana ia menunjukkan daya dorong 20 mikronewton.

Ini sangat kecil dibandingkan dengan mesin jet kimia. Namun, mengingat bahwa mesin Shaer dapat beroperasi untuk waktu yang lama, karena tidak memerlukan pasokan bahan bakar (baterai surya dapat menyediakan magnetron), ia berpotensi mampu mempercepat pesawat ruang angkasa ke kecepatan yang sangat tinggi, diukur sebagai persentase dari kecepatan cahaya.

Untuk sepenuhnya membuktikan efisiensi mesin, perlu untuk melakukan lebih banyak pengukuran dan menghilangkan efek samping yang dapat ditimbulkan, misalnya, oleh medan magnet eksternal. Namun, penjelasan alternatif yang mungkin untuk dorongan anomali mesin Shaer, yang, secara umum, melanggar hukum fisika biasa, telah diajukan.

Misalnya, versi dikemukakan bahwa mesin dapat menciptakan daya dorong karena interaksi dengan ruang hampa fisik, yang pada tingkat kuantum memiliki energi bukan nol dan diisi dengan partikel elementer virtual yang terus-menerus lahir dan menghilang. Siapa yang pada akhirnya akan menjadi benar - penulis teori ini, Shaer sendiri atau skeptis lainnya, kita akan mengetahuinya dalam waktu dekat.

layar surya

Seperti disebutkan di atas, radiasi elektromagnetik memberikan tekanan. Ini berarti bahwa secara teoritis dapat diubah menjadi gerakan - misalnya, dengan bantuan layar. Sama seperti kapal-kapal di masa lalu menangkap angin di layar mereka, pesawat ruang angkasa masa depan akan menangkap matahari atau cahaya bintang lainnya di layar mereka.

Masalahnya, bagaimanapun, adalah bahwa tekanan cahaya sangat rendah dan berkurang dengan meningkatnya jarak dari sumbernya. Oleh karena itu, agar efektif, layar seperti itu harus memiliki bobot yang sangat rendah dan area yang sangat luas. Dan ini meningkatkan risiko kehancuran seluruh struktur ketika bertemu dengan asteroid atau objek lain.

Upaya untuk membangun dan meluncurkan pelaut surya ke luar angkasa telah dilakukan - pada tahun 1993 Rusia menguji layar surya di pesawat ruang angkasa Progress, dan pada tahun 2010 Jepang berhasil mengujinya dalam perjalanan ke Venus. Namun belum ada kapal yang menggunakan layar sebagai sumber utama percepatan. Agak lebih menjanjikan dalam hal ini adalah proyek lain - layar listrik.

layar listrik

Matahari tidak hanya memancarkan foton, tetapi juga partikel materi bermuatan listrik: elektron, proton, dan ion. Semuanya membentuk apa yang disebut angin matahari, yang setiap detik membawa sekitar satu juta ton materi dari permukaan bintang.

Angin matahari membentang miliaran kilometer dan bertanggung jawab atas beberapa fenomena alam di planet kita: badai geomagnetik dan cahaya utara. Bumi dilindungi dari angin matahari oleh medan magnetnya sendiri.

Angin matahari, seperti angin udara, sangat cocok untuk bepergian, Anda hanya perlu membuatnya berhembus ke layar. Proyek layar listrik, yang dibuat pada tahun 2006 oleh ilmuwan Finlandia Pekka Janhunen, secara lahiriah memiliki sedikit kesamaan dengan yang surya. Mesin ini terdiri dari beberapa kabel tipis panjang, mirip dengan jari-jari roda tanpa pelek.

Berkat pistol elektron yang memancar melawan arah perjalanan, kabel ini memperoleh potensial bermuatan positif. Karena massa elektron kira-kira 1800 kali lebih kecil dari massa proton, gaya dorong yang diciptakan oleh elektron tidak akan memainkan peran mendasar. Elektron angin matahari juga tidak penting untuk layar seperti itu. Tapi partikel bermuatan positif - proton dan radiasi alfa - akan ditolak dari kabel, sehingga menciptakan dorongan jet.

Meskipun daya dorong ini akan menjadi sekitar 200 kali lebih kecil dari layar surya, Badan Antariksa Eropa menjadi tertarik. Faktanya adalah bahwa layar listrik jauh lebih mudah untuk dirancang, dibuat, digunakan, dan dioperasikan di luar angkasa. Selain itu, dengan bantuan gravitasi, layar juga memungkinkan Anda melakukan perjalanan ke sumber angin bintang, dan tidak hanya menjauh darinya. Dan karena luas permukaan layar seperti itu jauh lebih kecil daripada matahari, ia jauh lebih rentan terhadap asteroid dan puing-puing luar angkasa. Mungkin kita akan melihat kapal eksperimental pertama dengan layar listrik dalam beberapa tahun ke depan.

mesin ion

Aliran partikel materi bermuatan, yaitu ion, dipancarkan tidak hanya oleh bintang. Gas terionisasi juga dapat dibuat secara artifisial. Biasanya, partikel gas bersifat netral, tetapi ketika atom atau molekulnya kehilangan elektron, mereka berubah menjadi ion. Dalam massa totalnya, gas semacam itu masih tidak memiliki muatan listrik, tetapi partikel individualnya menjadi bermuatan, yang berarti mereka dapat bergerak dalam medan magnet.

Dalam pendorong ion, gas inert (biasanya digunakan xenon) terionisasi oleh aliran elektron berenergi tinggi. Mereka menjatuhkan elektron dari atom, dan mereka memperoleh muatan positif. Selanjutnya, ion yang dihasilkan dipercepat dalam medan elektrostatik hingga kecepatan 200 km / s, yang 50 kali lebih besar dari kecepatan aliran keluar gas dari mesin jet kimia. Namun, pendorong ion modern memiliki daya dorong yang sangat kecil - sekitar 50-100 milinewton. Mesin seperti itu bahkan tidak akan bisa bergerak dari meja. Tapi dia memiliki nilai tambah yang serius.

Impuls spesifik yang tinggi dapat secara signifikan mengurangi konsumsi bahan bakar di mesin. Untuk mengionisasi gas, energi yang diperoleh dari panel surya digunakan, sehingga mesin ion dapat bekerja untuk waktu yang sangat lama - hingga tiga tahun tanpa gangguan. Untuk periode seperti itu, dia akan punya waktu untuk mempercepat pesawat ruang angkasa ke kecepatan yang tidak pernah diimpikan oleh mesin kimia.

Pendorong ion telah menjelajahi tata surya lebih dari sekali sebagai bagian dari berbagai misi, tetapi biasanya sebagai tambahan, bukan utama. Saat ini, sebagai alternatif yang memungkinkan untuk mesin ion, mereka semakin banyak berbicara tentang mesin plasma.

mesin plasma

Jika tingkat ionisasi atom menjadi tinggi (sekitar 99%), maka keadaan agregat materi seperti itu disebut plasma. Keadaan plasma hanya dapat dicapai pada suhu tinggi, oleh karena itu, dalam mesin plasma, gas terionisasi dipanaskan hingga beberapa juta derajat. Pemanasan dilakukan menggunakan sumber energi eksternal - panel surya atau, lebih realistis, reaktor nuklir kecil.

Plasma panas kemudian dikeluarkan melalui nosel roket, menghasilkan dorong sepuluh kali lebih besar daripada di pendorong ion. Salah satu contoh mesin plasma adalah proyek VASIMR, yang telah berkembang sejak tahun 1970-an. Tidak seperti pendorong ion, pendorong plasma belum diuji di luar angkasa, tetapi harapan besar disematkan pada mereka. Ini adalah mesin plasma VASIMR yang merupakan salah satu kandidat utama untuk penerbangan berawak ke Mars.

Mesin fusi

Orang-orang telah mencoba untuk menjinakkan energi fusi termonuklir sejak pertengahan abad ke-20, tetapi sejauh ini mereka belum dapat melakukannya. Namun demikian, fusi termonuklir terkendali masih sangat menarik, karena merupakan sumber energi yang sangat besar yang diperoleh dari bahan bakar yang sangat murah - isotop helium dan hidrogen.

Saat ini, ada beberapa proyek untuk desain mesin jet yang ditenagai oleh fusi termonuklir. Yang paling menjanjikan dari mereka dianggap sebagai model berdasarkan reaktor dengan kurungan plasma magnetik. Reaktor termonuklir dalam mesin seperti itu akan menjadi ruang silinder tanpa tekanan berukuran panjang 100-300 meter dan diameter 1-3 meter. Bahan bakar harus dipasok ke ruang dalam bentuk plasma suhu tinggi, yang, pada tekanan yang cukup, masuk ke dalam reaksi fusi nuklir. Gulungan sistem magnetik yang terletak di sekitar ruang harus menjaga plasma ini dari kontak dengan peralatan.

Zona reaksi termonuklir terletak di sepanjang sumbu silinder semacam itu. Dengan bantuan medan magnet, plasma yang sangat panas mengalir melalui nosel reaktor, menciptakan daya dorong yang luar biasa, berkali-kali lebih besar daripada mesin kimia.

Mesin Antimateri

Semua materi di sekitar kita terdiri dari fermion - partikel elementer dengan putaran setengah bilangan bulat. Ini adalah, misalnya, quark yang membentuk proton dan neutron dalam inti atom, serta elektron. Setiap fermion memiliki antipartikelnya sendiri. Untuk elektron itu adalah positron, untuk quark itu adalah antiquark.

Antipartikel memiliki massa yang sama dan putaran yang sama seperti "rekan" mereka yang biasa, berbeda dalam tanda semua parameter kuantum lainnya. Secara teoritis, antipartikel mampu membuat antimateri, tetapi sejauh ini, antimateri belum terdaftar di mana pun di Semesta. Untuk ilmu dasar, itu adalah pertanyaan besar mengapa tidak ada.

Tapi di laboratorium, Anda bisa mendapatkan sejumlah antimateri. Misalnya, percobaan baru-baru ini dilakukan membandingkan sifat proton dan antiproton yang disimpan dalam perangkap magnet.

Ketika antimateri dan materi biasa bertemu, terjadi proses saling menghancurkan, disertai dengan gelombang energi yang sangat besar. Jadi, jika kita mengambil satu kilogram materi dan antimateri, maka jumlah energi yang dilepaskan selama pertemuan mereka akan sebanding dengan ledakan Tsar Bomba, bom hidrogen paling kuat dalam sejarah umat manusia.

Selain itu, sebagian besar energi akan dilepaskan dalam bentuk foton radiasi elektromagnetik. Oleh karena itu, ada keinginan untuk menggunakan energi ini untuk perjalanan ruang angkasa dengan membuat mesin foton yang mirip dengan layar surya, hanya dalam hal ini cahaya akan dihasilkan oleh sumber internal.

Tetapi untuk menggunakan radiasi secara efektif dalam mesin jet, perlu untuk memecahkan masalah menciptakan "cermin" yang dapat memantulkan foton ini. Bagaimanapun, kapal entah bagaimana perlu mendorong untuk menciptakan daya dorong.

Tidak ada bahan modern yang dapat menahan radiasi yang lahir jika terjadi ledakan seperti itu dan langsung menguap. Dalam novel fiksi ilmiah mereka, saudara-saudara Strugatsky memecahkan masalah ini dengan menciptakan "reflektor mutlak". Tidak ada yang seperti ini yang pernah dilakukan dalam kehidupan nyata. Tugas ini, serta masalah menciptakan sejumlah besar antimateri dan penyimpanan jangka panjangnya, adalah masalah fisika masa depan.