እኛ የምናውቀውን ፊዚክስ ብቻ በመጠቀም ኢንተርሴላር በረራ ማሳካት እንችላለን?

እኛ የምናውቀውን ፊዚክስ ብቻ በመጠቀም ኢንተርሴላር በረራ ማሳካት እንችላለን?
እኛ የምናውቀውን ፊዚክስ ብቻ በመጠቀም ኢንተርሴላር በረራ ማሳካት እንችላለን?
Anonim

የጽሑፉ ጸሐፊ በአንድ የሰው ሕይወት ውስጥ ሰዎች በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ወደ የትኛውም ቦታ እንዲደርሱ ዕድል ስለሚሰጡ ስለ አራት ተስፋ ሰጪ ቴክኖሎጂዎች በዝርዝር ይናገራል። ለማነፃፀር - ዘመናዊ ቴክኖሎጂን በመጠቀም ፣ ወደ ሌላ የኮከብ ስርዓት የሚወስደው መንገድ 100 ሺህ ዓመታት ያህል ይወስዳል።

ሰው በመጀመሪያ ወደ ሌሊት ሰማይ ከተመለከተ ጀምሮ ሌሎች ዓለሞችን ለመጎብኘት እና አጽናፈ ዓለሙን ለማየት ሕልም አለን። ምንም እንኳን በኬሚካል የተሞሉት ሮኬቶቻችን በሶላር ሲስተም ውስጥ ብዙ ፕላኔቶች ፣ ጨረቃዎች እና ሌሎች አካላት ቢደርሱም ከምድር በጣም ርቆ የነበረው ቮያጀር 1 የተባለው የጠፈር መንኮራኩር 22.3 ቢሊዮን ኪሎ ሜትር ብቻ ይሸፍን ነበር። ይህ በአቅራቢያው ወደሚታወቀው የኮከብ ስርዓት ርቀቱ 0.056% ብቻ ነው። ዘመናዊ ቴክኖሎጂን በመጠቀም ወደ ሌላ የኮከብ ስርዓት የሚወስደው መንገድ 100 ሺህ ዓመታት ያህል ይወስዳል።

ሆኖም ፣ እኛ ሁልጊዜ እንደምናደርገው እርምጃ አያስፈልግም። በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ከዚህ በፊት ታይቶ በማይታወቅ ርቀት ላይ በሰዎችም ጭምር ትልቅ የክፍያ ጭነት ያላቸው ተሽከርካሪዎች የመላክ ቅልጥፍና ትክክለኛው ቴክኖሎጂ ጥቅም ላይ ከዋለ በእጅጉ ሊሻሻል ይችላል። ይበልጥ በተለይ ፣ በአጭር ጊዜ ውስጥ ወደ ከዋክብት ሊያደርሱን የሚችሉ አራት ተስፋ ሰጪ ቴክኖሎጂዎች አሉ። እዚህ አሉ።

1). የኑክሌር ቴክኖሎጂ። እስካሁን ድረስ በሰው ልጅ ታሪክ ውስጥ ወደ ጠፈር የተተኮሱት ሁሉም የጠፈር መንኮራኩሮች አንድ የሚያመሳስላቸው ነገር አለ-በኬሚካል የተሞላ ነዳጅ። አዎን ፣ የሮኬት ነዳጅ ከፍተኛ ግፊት ለመግፋት የተነደፈ የኬሚካል ልዩ ድብልቅ ነው። “ኬሚካሎች” የሚለው ሐረግ እዚህ አስፈላጊ ነው። ለኤንጂኑ ኃይል የሚሰጡ ምላሾች በአቶሞች መካከል ያለውን ትስስር እንደገና በማሰራጨት ላይ የተመሰረቱ ናቸው።

ይህ በመሠረቱ ድርጊቶቻችንን ይገድባል! እጅግ በጣም ብዙ የሆነው የአቶም ብዛት በኒውክሊየሱ ላይ ይወድቃል - 99 ፣ 95%። የኬሚካዊ ምላሽ በሚጀምርበት ጊዜ በአተሞች ዙሪያ የሚሽከረከሩ ኤሌክትሮኖች እንደገና ይሰራጫሉ እና በአይንስታይን ታዋቂ እኩልታ መሠረት በምላሹ ውስጥ ከሚሳተፉ አጠቃላይ የአቶሞች ብዛት 0.001% ያህል ኃይል ይለቀቃሉ። E = mc2። ይህ ማለት በሮኬቱ ውስጥ ለተጫነው ለእያንዳንዱ ኪሎግራም ነዳጅ በምላሹ ጊዜ ከ 1 ሚሊግራም ጋር እኩል የሆነ ኃይል ይቀበላሉ ማለት ነው።

ሆኖም በኑክሌር የተሞሉ ሮኬቶች ጥቅም ላይ ከዋሉ ሁኔታው በእጅጉ የተለየ ይሆናል። በኤሌክትሮኖች ውቅር እና አተሞች እርስ በእርስ በሚተሳሰሩ ለውጦች ላይ ከመተማመን ይልቅ የአቶሞች ኒውክሊየስ እርስ በእርስ እንዴት እንደሚገናኙ ተጽዕኖ በማሳደር በአንፃራዊነት ከፍተኛ መጠን ያለው ኃይል መልቀቅ ይችላሉ። የዩራኒየም አቶምን በኒውትሮን በመደብደብ ሲለቁት ከማንኛውም ኬሚካዊ ምላሽ የበለጠ ብዙ ኃይል ያመነጫል። 1 ኪሎግራም ዩራኒየም -235 ከ 911 ሚሊግራም ክብደት ጋር እኩል የሆነ የኃይል መጠን ሊለቅ ይችላል ፣ ይህም ከኬሚካል ነዳጅ ይልቅ አንድ ሺህ ጊዜ ያህል ቀልጣፋ ነው።

የኑክሌር ውህድን ብንቆጣጠር ሞተሮችን የበለጠ ቀልጣፋ ማድረግ እንችላለን። ለምሳሌ ፣ የማይንቀሳቀስ ቁጥጥር ያለው የሙቀት -አማቂ ውህደት ስርዓት ፣ በእሱ እርዳታ ሃይድሮጂንን ወደ ሂሊየም ማዋሃድ የሚቻል ከሆነ ፣ እንዲህ ዓይነቱ ሰንሰለት ምላሽ በፀሐይ ላይ ይከሰታል። የ 1 ኪሎ ግራም ሃይድሮጂን ነዳጅ ወደ ሂሊየም ውህደት 7.5 ኪሎ ግራም ክብደት ወደ ንፁህ ኃይል ይለውጣል ፣ ይህም ከኬሚካል ነዳጅ 10 ሺህ እጥፍ የበለጠ ውጤታማ ነው።

ሀሳቡ ለሮኬት ተመሳሳይ ፍጥነትን በጣም ረዘም ላለ ጊዜ ማግኘት ነው - በመቶዎች ወይም በሺዎች የሚቆጠሩ ጊዜዎች ከአሁን የበለጠ ይረዝማሉ ፣ ይህም አሁን ከተለመዱት ሮኬቶች በመቶዎች ወይም በሺዎች ጊዜ በፍጥነት እንዲያዳብሩ ያስችላቸዋል።እንዲህ ዓይነቱ ዘዴ የኢንተርሴላር በረራ ጊዜን ወደ መቶዎች ወይም እስከ አስር ዓመታት ድረስ ይቀንሳል። ይህ በሳይንስ እድገት ፍጥነት እና አቅጣጫ ላይ በመመርኮዝ በ 2100 ልንጠቀምበት የምንችል ተስፋ ሰጭ ቴክኖሎጂ ነው።

2). የጠፈር ሌዘር ጨረር። ይህ ሀሳብ ከብዙ ዓመታት በፊት ታዋቂነትን ባገኘው የ Breakthrough Starshot ፕሮጀክት እምብርት ላይ ነው። ባለፉት ዓመታት ጽንሰ -ሐሳቡ ማራኪነቱን አላጣም። አንድ የተለመደ ሮኬት ነዳጅን ይዞ ተሸክሞ ለማፋጠን ሲበላው ፣ የዚህ ቴክኖሎጂ ቁልፍ ሀሳብ የጠፈር መንኮራኩሩን አስፈላጊውን ግፊት የሚሰጥ ኃይለኛ ሌዘር ጨረር ነው። በሌላ አገላለጽ የፍጥነት ምንጭ ከመርከቡ ራሱ ተደምስሷል።

ይህ ጽንሰ -ሀሳብ በብዙ መንገዶች አስደሳች እና አብዮታዊ ነው። የጨረር ቴክኖሎጂዎች በተሳካ ሁኔታ እያደጉ እና የበለጠ ኃይለኛ ብቻ ሳይሆኑ በከፍተኛ ሁኔታ እየጨመሩ ነው። ስለዚህ ፣ በቂ የሆነ ከፍተኛ የሌዘር ብርሃን መቶኛ የሚያንፀባርቅ ሸራ መሰል ቁሳቁስ ከፈጠርን ፣ የጠፈር መንኮራኩሩ ግዙፍ ፍጥነቶችን እንዲያዳብር ለማድረግ የሌዘር መርፌን መጠቀም እንችላለን። በ ~ 1 ግራም ክብደት ያለው “የከዋክብት መርከብ” ከብርሃን ፍጥነት ወደ ~ 20% ፍጥነት እንደሚደርስ ይጠበቃል ፣ ይህም በአቅራቢያ ወዳለው ኮከብ ፕሮክሲማ ሴንታሪ በ 22 ዓመታት ውስጥ ብቻ እንዲበር ያስችለዋል።

በእርግጥ ፣ ለዚህ ግዙፍ የጨረር ጨረር (100 ኪ.ሜ. ገደማ) መፍጠር አለብን ፣ እና ይህ በጠፈር ውስጥ መከናወን አለበት ፣ ምንም እንኳን ይህ ከቴክኖሎጂ ወይም ከሳይንስ የበለጠ የወጪ ችግር ቢሆንም። ይሁን እንጂ እንዲህ ዓይነቱን ፕሮጀክት ለማከናወን መቻል ያለባቸው በርካታ ችግሮች አሉ። ከነሱ መካክል:

  • የማይደገፍ ሸራ ይሽከረከራል ፣ አንድ ዓይነት (ገና ያልዳበረ) የማረጋጊያ ዘዴ ያስፈልጋል።
  • በመርከቡ ላይ ነዳጅ ስለሌለ መድረሻው ሲደርስ ብሬክ አለመቻል ፣
  • ምንም እንኳን መሣሪያዎችን ሰዎችን ለማጓጓዝ ቢለቅም ፣ አንድ ሰው በከፍተኛ ፍጥነት መትረፍ አይችልም - በአጭር ጊዜ ውስጥ የፍጥነት ጉልህ ልዩነት።

ምናልባት አንድ ቀን ቴክኖሎጂ ወደ ከዋክብት ሊወስደን ይችላል ፣ ግን አንድ ሰው ከብርሃን ፍጥነት ~ 20% ጋር እኩል የሆነ ፍጥነት ለመድረስ አሁንም የተሳካ ዘዴ የለም።

3). ፀረ -ነዳጅ ነዳጅ። አሁንም ከእኛ ጋር ነዳጅ ለመሸከም ከፈለግን በተቻለ መጠን እጅግ በጣም ቀልጣፋ ማድረግ እንችላለን -ቅንጣቶችን እና ፀረ -ተህዋስያንን በማጥፋት ላይ የተመሠረተ ይሆናል። ከኬሚካል ወይም ከኑክሌር ነዳጅ በተቃራኒ በቦርዱ ላይ ያለው የጅምላ ክፍል ብቻ ወደ ኃይል ከተለወጠ ፣ ቅንጣት-ፀረ-ተባይ መደምሰስ ከሁለቱም ቅንጣቶች እና ፀረ-ንጥረ-ነገሮች ብዛት 100% ይጠቀማል። ሁሉንም ነዳጅ ወደ ምት ኃይል የመለወጥ ችሎታ ከፍተኛው የነዳጅ ውጤታማነት ደረጃ ነው።

በዚህ ዘዴ አተገባበር ላይ ችግሮች በሦስት ዋና ዋና መስኮች ውስጥ ይነሳሉ። በተለይ ፦

  • የተረጋጋ ገለልተኛ ፀረ -ተባይ መፍጠር;
  • ከተለመደው ጉዳይ የመለየት እና በትክክል የመቆጣጠር ችሎታ ፤
  • ለ interstellar በረራ በበቂ መጠን ፀረ ተባይ ማምረት።

እንደ እድል ሆኖ ፣ የመጀመሪያዎቹ ሁለት ጉዳዮች ቀድሞውኑ እየተሠሩ ናቸው።

ትልቁ የሃድሮን ኮሊደር በሚገኝበት በአውሮፓ የኑክሌር ምርምር ድርጅት (ሲርኤን) ውስጥ “ፀረ ተባይ ፋብሪካ” በመባል የሚታወቅ ግዙፍ ውስብስብ አለ። እዚያ ስድስት የሳይንስ ሊቃውንት ቡድኖች የፀረ -ተባይ ማጥፊያ ባህሪያትን እየመረመሩ ነው። ፀረ -ፕሮቶኖችን ወስደው ፍጥነታቸውን በመቀነስ ፖዚትሮን እንዲያስር ያስገድዳቸዋል። ፀረ -ተውሳኮች ወይም ገለልተኛ ፀረ -ተባይ (ፀረ -ተባይ) የሚፈጥሩት በዚህ መንገድ ነው።

ከቁስ ከተሠራ የእቃ መጫኛ ግድግዳዎች ርቀው የሚይዙትን የተለያዩ ኤሌክትሪክ እና መግነጢሳዊ መስኮች ባለው መያዣ ውስጥ እነዚህን ፀረ -ተሕዋስያን ይለያሉ። በአሁኑ ጊዜ በ 2020 አጋማሽ ላይ በአንድ ጊዜ ለአንድ ሰዓት ያህል በርካታ ፀረ-ተህዋሲያንን በተሳካ ሁኔታ ማግለል እና መረጋጋት ችለዋል። በሚቀጥሉት ጥቂት ዓመታት ሳይንቲስቶች በስበት መስክ ውስጥ የፀረ -ተባይ እንቅስቃሴን መቆጣጠር ይችላሉ።

ይህ ቴክኖሎጂ በቅርብ ጊዜ ለእኛ አይገኝም ፣ ነገር ግን የእኛ ፈጣኑ የ interstellar ጉዞ መንገድ ፀረ -ተባይ ሮኬት ሊሆን ይችላል።

4). በጨለማ ጉዳይ ላይ Starship። ይህ አማራጭ በእርግጠኝነት ለጨለማ ቁስ ኃላፊነት ያለው ማንኛውም ቅንጣት እንደ ቦሶን ይሠራል እና የራሱ ፀረ -ተባይ ነው በሚለው ግምት ላይ የተመሠረተ ነው። በንድፈ ሀሳብ ፣ የራሱ ፀረ -ተባይ አካል የሆነው ጥቁር ቁስ አካል ፣ ከእሱ ጋር ከሚጋጨው ከማንኛውም ሌላ የጨለማ ቅንጣት ጋር የማጥፋት ዕድል አለው ፣ ግን ዜሮ አይደለም። በግጭቱ ምክንያት የተለቀቀውን ኃይል ልንጠቀምበት እንችላለን።

ለዚህም ማስረጃ ሊኖር ይችላል። በምልከታዎች ምክንያት ፣ ሚልኪ ዌይ እና ሌሎች ጋላክሲዎች የጨለማ ሀይል ትኩረታቸው ከፍተኛ መሆን ያለበት ከማዕከሎቻቸው የሚመጣ የማይገመት የጋማ ጨረር እንዳላቸው ተረጋግጧል። ለዚህ ቀላል አስትሮፊዚካዊ ማብራሪያ ሁል ጊዜ ሊኖር የሚችልበት ዕድል አለ ፣ ለምሳሌ ፣ pulsrs። ሆኖም ፣ ይህ ጨለማ ጉዳይ አሁንም በጋላክሲው መሃል ከራሱ ጋር እየጠፋ እና የማይታመን ሀሳብ ይሰጠናል - በጨለማ ጉዳይ ላይ የከዋክብት።

የዚህ ዘዴ ጠቀሜታ ጨለማው ቃል በቃል በጋላክሲው ውስጥ በሁሉም ቦታ መኖሩ ነው። ይህ ማለት በጉዞው ወቅት ከእኛ ጋር ነዳጅ መያዝ የለብንም። ይልቁንም የጨለማው የኃይል ማመንጫ በቀላሉ የሚከተሉትን ማድረግ ይችላል-

  • በአቅራቢያ ያለ ማንኛውንም ጨለማ ነገር ይውሰዱ።
  • መደምሰስን ማፋጠን ወይም በተፈጥሮ እንዲጠፋ መፍቀድ ፤
  • በማንኛውም የተፈለገውን አቅጣጫ ፍጥነት ለማግኘት የተቀበለውን ኃይል ያዙሩ።

ተፈላጊውን ውጤት ለማግኘት አንድ ሰው የሬክተርውን መጠን እና ኃይል መቆጣጠር ይችላል።

በመርከብ ላይ ነዳጅ ማጓጓዝ ሳያስፈልግ ፣ በመገፋፋት የሚነዳ የጠፈር ጉዞ ብዙ ችግሮች ይጠፋሉ። ይልቁንም ፣ የማንኛውንም ጉዞ የተወደደውን ህልም - ያልተገደበ የማያቋርጥ ፍጥነት ማሳካት እንችላለን። ይህ እጅግ የማይታሰብ ችሎታን ይሰጠናል - በአንድ የሰው ሕይወት ጊዜ በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ወደ ማንኛውም ቦታ የመድረስ ችሎታ።

አሁን ባሉት የሮኬት ቴክኖሎጂዎች ራሳችንን የምንገድብ ከሆነ ፣ ከዚያ ከምድር ወደ ቅርብ የኮከብ ስርዓት ለመጓዝ ቢያንስ በአሥር ሺዎች የሚቆጠሩ ዓመታት ያስፈልጉናል። ሆኖም ፣ በሞተር ቴክኖሎጂ ውስጥ ጉልህ እድገቶች ቅርብ ናቸው ፣ እና የጉዞ ጊዜዎችን ወደ አንድ የሰው ሕይወት ይቀንሳል። የኑክሌር ነዳጅ አጠቃቀምን ፣ የኮስማቲክ ሌዘር ጨረሮችን ፣ ፀረ -ተባይ ወይም ጨለማን አጠቃቀም መቋቋም ከቻልን ፣ እንደ ጠመዝማዛ ተሽከርካሪዎች ያሉ የሚረብሹ ቴክኖሎጂዎችን ሳንጠቀም የራሳችንን ሕልም እንፈጽማለን እና የጠፈር ሥልጣኔ እንሆናለን።

በሳይንስ ላይ የተመሠረቱ ሀሳቦችን ወደ ተጨባጭ ፣ ወደ ቀጣዩ ትውልድ ሞተር ቴክኖሎጂዎች ለመለወጥ ብዙ ሊሆኑ የሚችሉ መንገዶች አሉ። እስከ ምዕተ-ዓመቱ መጨረሻ ድረስ ገና ያልተፈለሰፈው የጠፈር መንኮራኩር ከምድር በጣም ርቀው ሰው ሰራሽ ዕቃዎች እንደመሆናቸው አዲስ አድማስ ፣ አቅion እና ቮያጀርን ቦታ ሊወስድ ይችላል። ሳይንስ ቀድሞውኑ ዝግጁ ነው። ከዛሬው ቴክኖሎጂአችን ወሰን ባሻገር ይህን ሕልም እውን ለማድረግ ለእኛ ይቀራል።

የሚመከር: