Transportul spațial interstelar nu va avea succes fără un sistem de frânare mai bun

Una dintre cheile foarte importante pentru a face posibilă călătoria interstelară în spațiu este de a construi ceva care poate merge rapid - foarte rapid. Un alt lucru care nu este atât de evident? Efectuarea eficientă a frânelor.

Deși obiectivul din spatele călătoriei spațiale este călătoria pe distanțe lungi cât mai repede posibil, proiectul trebuie să se bazeze pe misiune. Dacă încercați să călătoriți doar la echivalentul cosmologic al lui Bumfuck, Nicăieri, oprirea rapidă nu este la fel de importantă - nici măcar nu trebuie să construiți un mecanism de frânare al navei tale.

Dar asta nu este exact punctul de călătorie în spațiu. Doriți să mergi undeva - fie pentru că încercați să studiați un sistem de departe, fie că încercați să aterizați într-o lume nouă și explorați-o la suprafață.

În orice caz, trebuie să vă asigurați că puteți să vă încetiniți nava spațială, astfel încât să nu doar săriți prin ea într-o clipită a ochiului (sau, mai rău, crash în ceva.) Dacă faci doar un flyby - cum ar fi Noi orizonturi sonda se desfasoara in centura Kuiper cu Pluto si alte lumi - totusi trebuie sa mergi destul de lent pentru a colecta de fapt date valoroase. Dacă încerci să intri în spațiul orbital al planetei, atunci tu categoric trebuie să vă asigurați că vă mișcați destul de încet încât să nu ardeți doar în atmosfera acelei lumi - sau să vă prăbușiți în suprafață ca un asteroid fără nici un sentiment de sfințenie.

Aeronavele care călătoresc prin cerul Pământului utilizează tragere pentru a încetini. Nu există gaze pe care să le puteți profita pentru a încetini.

Deci cum te oprești? Un inginer de tehnică, numit aerobraking, profită de gravitate. Practic, o nava spatiala trebuie sa-si schimbe viteza pe masura ce intra pe o orbita eliptica alungita la destinatie. Acest lucru se întâmplă prin combinarea unui sistem de propulsie inversă (adică împușcarea focului din față a navei spațiale) cu gravitatea și atmosfera proprie a planetei. Dacă atmosfera este groasă, atunci o singură trecere orbitală ar trebui să fie eficientă pentru încetinirea navei spațiale în jos. Dacă este subțire sau inexistentă, atunci mai multe treceri orbitale vor lucra pentru a încetini destul de bine nava spațială, astfel încât în ​​cele din urmă să intre pe o orbită stabilă în jurul planetei sau a lunii care este investigată.

Dar acest lucru nu este ușor. De exemplu, obținerea unei orbite finale, stabile în jurul planetei Marte durează încă șase luni după o navă spațială a ajuns deja pe planeta roșie. Dacă sistemul dvs. de propulsie este bazat pe substanțe chimice, atunci atmosferele mai subțiri înseamnă că trebuie să pierdeți mai mult combustibil pentru a încetini procesul de aerobraking. Aceste costuri sunt mult mai mari dacă încercați să aterizați pe suprafața în sine.

Și când vine vorba de sisteme de propulsie pentru nave spațiale regenerabile - care sunt încă în curs de dezvoltare - mecanismele de frânare sunt chiar mai puțin bine gândite. De exemplu, să ne uităm la inițiativa Breakthrough Starshot, care intenționează să trimită nanocraftul spre Alpha Centauri la o cincime din viteza luminii, folosind un fascicul de lumină care împinge înainte un vele al unei nave spațiale.

Panzele solare ar putea fi o formă fantastică de propulsie a navelor spațiale pentru vehicule ușoare. Trebuie doar să vă bazați pe puterea soarelui pentru a vă deplasa înainte. Dar atunci aveți o întrebare mai mare pentru a lupta cu - cum încetinești? Ca o navigație normală, ideea ar fi să permită forma vele să se reconfigureze astfel încât să poată folosi puterea soarelui pentru a încetini.

Asta- mult mai ușor de zis decât de făcut. La urma urmei, dacă planul tău este de a călători la un nou sistem de stele, nu vei avea controlul în timp real al navigației navei spațiale. De asemenea, trebuie să vă ocupați de lumina altei stele care interacționează cu pânza. Trecerea la acest sistem înseamnă că probabil că te îndrepți mai întâi spre acea stea (sau stele).

Alți experți încearcă să modifice sistemul de aerobicare într-un mod care profită de formele tehnologice emergente. Una dintre cele mai bizare idei este magnetosfera - un proiect finanțat doar ca parte a următoarelor descoperiri ale NASA de la Faza II, prin intermediul Programului NASA inovatoare pentru Concepte Avansate. Propusa de Redmond, compania MSNW din Washington, planul este de a crea un scut cu plasmă magnetizată în jurul unei nave spațiale care să interacționeze cu atmosfera unei planete de destinație și să ajute la reducerea vitezei vehiculului chiar mai mult decât un sistem convențional de aerobraking care ar funcționa singur. Conceptul funcționează ca un parașut invizibil.

Desigur, această idee este complet conceptuală acum. Plantele MSNW să-și utilizeze grantul de 500.000 de dolari pentru a avansa cercetarea în ceea ce privește lucrul cu magnetosfera, dar cine știe dacă se va apropia chiar de realizarea unui prototip de lucru.

Între timp, frânarea continuă să fie o considerație de proiectare trecută cu vederea atunci când vine vorba de dezvoltarea navei spațiale. Nu este nici o îndoială că viteza este esențială, dar este important să ne amintim că este exact ca atunci când conducem autoturisme aici pe Pământ: mergerea rapidă duce doar la o doom dacă nu putem încetini, de asemenea, la o oprire.