Sinovi i kćeri plavog planeta
Letite prema gore, ometajući zvijezde mira.
Put do međuzvjezdanog prostora je uspostavljen
Za satelite, rakete, znanstvene postaje.
Rus je letio u raketi, Vidio sam cijelu zemlju odozgo.
Gagarin je bio prvi u svemiru.
Kako ćeš biti?
1973. radna skupina Britanskog međuplanetarnog društva započela je s osmišljavanjem izgleda međuzvjezdane letjelice sposobne putovati 6 svjetlosnih godina u bespilotnom modu i provesti kratko istraživanje blizine Barnardove zvijezde.
Temeljna razlika između britanskog projekta i djela znanstvene fantastike bili su izvorni uvjeti dizajna: u svom su se radu britanski znanstvenici oslanjali isključivo na tehnologije iz stvarnog života ili tehnologije bliske budućnosti, čiji je skori izgled nesumnjiv. Fantastična "anti-gravitacija", nepoznata "teleportacija" i "superluminalni motori" odbačeni su kao egzotične i notorno nemoguće ideje.
Prema uvjetima projekta, programeri su morali napustiti čak i tada popularni "fotonski motor". Unatoč teoretskoj mogućnosti postojanja reakcije uništavanja tvari, čak ni najhrabriji fizičari koji redovito eksperimentiraju s halucinogenim kanabinoidima ne mogu objasniti kako u praksi provesti skladištenje "antimaterije" i kako prikupiti oslobođenu energiju.
Projekt je dobio simbolično ime "Dedal" - u čast istoimenog junaka grčkog mita, koji je uspio preletjeti more, za razliku od Ikara, koji je preletio visoko.
Automatska međuzvjezdana letjelica Daedalus imala je dvostupanjski dizajn.
Značenje projekta Daedalus:
Dokaz mogućnosti čovječanstva o stvaranju bespilotne letjelice za proučavanje zvjezdanih sustava najbližih Suncu.
Tehnička strana projekta:
Istraživanje s putanje preleta Barnardovog zvjezdanog sustava (crveni patuljak spektralnog tipa M5V na udaljenosti od 5, 91 svjetlosne godine, jedan od najbližih Suncu i, ujedno, "najbrža" zvijezda u zemaljsko nebo. Okomita komponenta brzine zvijezde prema smjeru gledanja zemaljskog promatrača je 90 km / s, što zajedno s relativno "bliskom" udaljenošću pretvara "Letećeg Barnarda" u pravi "komet"). Odabir mete diktirala je teorija o postojanju planetarnog sustava na Barnardovoj zvijezdi (teorija je kasnije opovrgnuta). U naše vrijeme "referentna meta" je najbliža zvijezda Suncu, Proxima Centauri (udaljenost 4, 22 svjetlosne godine).
Pomicanje Barnardove zvijezde na zemaljskom nebu
Uvjeti projekta:
Svemirski brod bez posade. Samo realne tehnologije bliske budućnosti. Maksimalno vrijeme leta do zvijezde je 49 godina! Prema uvjetima projekta Daedalus, oni koji su stvorili međuzvjezdani brod trebali su moći saznati rezultate misije tijekom svog života. Drugim riječima, da bi za 49 godina stigao do Barnardove zvijezde, svemirskom brodu je potrebna krstareća brzina reda veličine 0,1 puta veća od brzine svjetlosti.
Početni podaci:
Britanski znanstvenici imali su prilično impresivan "skup" svih suvremenih dostignuća ljudske civilizacije: nuklearnu tehnologiju, nekontroliranu termonuklearnu reakciju, lasere, fiziku plazme, svemirska lansiranja s ljudskom posadom u Zemljinu orbitu,tehnologije za spajanje i izvođenje montažnih radova velikih objekata u svemiru, svemirskih komunikacijskih sustava velikog dometa, mikroelektronike, automatizacije i preciznog inženjerstva. Je li to dovoljno da "dodirnete svoju ruku" zvijezdama?
Nedaleko odavde - jedno taksi stajalište
Preplavljen slatkim snovima i ponosom na postignuća Ljudskog uma, čitatelj već trči kupiti kartu na međuzvjezdanom brodu. Nažalost, njegova je radost preuranjena. Svemir je pripremio svoj zastrašujući odgovor na patetične pokušaje ljudi da dosegnu najbliže zvijezde.
Ako veličinu zvijezde poput Sunca smanjite na veličinu teniske loptice, cijeli će se Sunčev sustav uklopiti na Crveni trg. Dimenzije Zemlje, u ovom slučaju, općenito će se smanjiti na veličinu zrna pijeska.
Istodobno, najbliža "teniska lopta" (Proxima Centauri) ležati će usred Alexanderplatza u Berlinu, a malo udaljenija Barnardova zvijezda - na Piccadilly Circusu u Londonu!
Voyager 1 pozicija 8. veljače 2012. Udaljenost 17 svjetlosnih sati od Sunca.
Čudovišne udaljenosti bacaju sumnju na samu ideju međuzvjezdanog putovanja. Bespilotnoj stanici Voyager 1, lansiranoj 1977., trebalo je 35 godina da pređe Sunčev sustav (sonda je iza nje izašla 25. kolovoza 2012. - toga dana posljednji odjeci "solarnog vjetra" istopili su se iza krme postaje, dok se intenzitet galaktičkog zračenja). Za let na "Crvenom trgu" trebalo je 35 godina. Koliko će trebati Voyageru letjeti "iz Moskve u London"?
Oko nas su kvadrilioni kilometara crnog ponora - imamo li priliku barem za pola zemaljskog stoljeća odletjeti do najbliže zvijezde?
Poslat ću brod po tebe …
Nitko nije sumnjao da će Dedal imati monstruozne dimenzije - samo je "korisni teret" mogao doseći stotine tona. Osim relativno lakih astrofizičkih instrumenata, detektora i televizijskih kamera, na brodu je potreban prilično velik pretinac za upravljanje brodskim sustavima, računalni centar i, što je najvažnije, komunikacijski sustav sa Zemljom.
Suvremeni radio teleskopi imaju ogromnu osjetljivost: odašiljač Voyagera 1, koji se nalazi na udaljenosti od 124 astronomske jedinice (124 puta dalje od Zemlje do Sunca), ima snagu od samo 23 vata - manje od žarulje u vašem hladnjaku. Iznenađujuće, pokazalo se da je to dovoljno da se osigura neprekinuta komunikacija s uređajem na udaljenosti od 18,5 milijardi kilometara! (preduvjet - položaj Voyagera u svemiru poznat je s točnošću od 200 metara)
Barnardova zvijezda udaljena je 5,96 svjetlosnih godina od Sunca - 3000 puta dalje od Voyagera. Očigledno, u ovom slučaju presretač od 23 vata ne može se izbjeći - nevjerojatna udaljenost i značajna pogreška u određivanju položaja zvjezdanog broda u svemiru zahtijevat će snagu zračenja od stotine kilovata. Uz sve slijedeće zahtjeve za dimenzije antene.
Britanski znanstvenici imenovali su vrlo određenu brojku: korisna nosivost letjelice Daedalus (masa upravljačkog odjeljka, znanstvenih instrumenata i komunikacijskog sustava) iznosit će oko 450 tona. Za usporedbu, masa Međunarodne svemirske postaje do danas je premašila 417 tona.
Potrebna nosivost svemirskog broda je u realnim granicama. Osim toga, s obzirom na napredak u mikroelektronici i svemirskoj tehnologiji u posljednjih 40 godina, ova bi se brojka mogla neznatno smanjiti.
Motor i gorivo. Izuzetna potrošnja energije međuzvjezdanih putovanja postaje ključna prepreka takvim ekspedicijama.
Britanski znanstvenici držali su se jednostavne logike: Koja je od poznatih metoda dobivanja energije najproduktivnija? Odgovor je očit - termonuklearna fuzija. Možemo li danas stvoriti stabilan "termonuklearni reaktor"? Nažalost, ne, svi pokušaji stvaranja "kontrolirane termonuklearne jezgre" završavaju neuspjehom. Izlaz? Morat ćemo upotrijebiti eksplozivnu reakciju. Svemirski brod "Daedalus" pretvara se u "eksploziju" s impulsnim termonuklearnim raketnim motorom.
Princip rada u teoriji je jednostavan: "mete" iz smrznute smjese deuterija i helija-3 unose se u radnu komoru. Meta se zagrijava impulsom lasera - slijedi sićušna termonuklearna eksplozija - i, voila, oslobađanje energije za ubrzanje broda!
Izračun je pokazao da bi za učinkovito ubrzanje Dedala bilo potrebno proizvesti 250 eksplozija u sekundi - stoga se ciljevi moraju unositi u komoru za izgaranje impulsnog termonuklearnog motora brzinom od 10 km / s!
Ovo je čista fantazija - u stvarnosti ne postoji niti jedan primjenjiv uzorak impulsnog termonuklearnog motora. Štoviše, jedinstvene karakteristike motora i visoki zahtjevi za njegovu pouzdanost (motor zvjezdanog broda mora neprekidno raditi 4 godine) pretvaraju razgovor o brodu u besmislenu priču.
S druge strane, ne postoji niti jedan element u dizajnu impulsnog termonuklearnog motora koji nije testiran u praksi - supravodljivi solenoidi, laseri velike snage, elektronski topovi … sve je to industrija odavno savladala i često dovodi u masovnu proizvodnju. Imamo dobro razvijenu teoriju i bogat praktični razvoj na području fizike plazme - samo je pitanje stvaranja impulsnog motora temeljenog na tim sustavima.
Procijenjena masa konstrukcije letjelice (motor, spremnici, noseće rešetke) je 6170 tona, bez goriva. U osnovi, brojka zvuči realno. Bez desetina stupnjeva i bezbroj nula. Da bi se takva količina metalnih konstrukcija isporučila na orbitu s niskom zemljom, bilo bi potrebno "samo" 44 lansiranja moćne rakete Saturn-5 (nosivost 140 tona s lansirnom težinom od 3000 tona).
Superteško lansirno vozilo H-1, lansirne težine 2735 … 2950 tona
Do sada su se te brojke teoretski uklapale u mogućnosti suvremene industrije, iako su zahtijevale određeni razvoj suvremenih tehnologija. Vrijeme je da postavimo glavno pitanje: koja je potrebna masa goriva za ubrzanje zvjezdanog broda na 0,1 brzinu svjetlosti? Odgovor zvuči zastrašujuće i, istovremeno, ohrabrujuće - 50.000 tona nuklearnog goriva. Unatoč prividnoj nevjerojatnosti ove brojke, to je "samo" polovica istisnine američkog nuklearnog nosača zrakoplova. Druga je stvar što moderna kozmonautika još nije spremna za rad s takvim glomaznim strukturama.
No, glavni problem bio je drugačiji: glavna komponenta goriva za impulsni termonuklearni motor je rijedak i skup izotop Helij-3. Trenutni obujam proizvodnje helija-3 ne prelazi 500 kg godišnje. Istodobno, 30.000 tona ove specifične tvari morat će se uliti u spremnike Daedalus.
Komentari su suvišni - na Zemlji nema takve količine helija -3. "Britanski znanstvenici" (ovaj put možete zasluženo uzeti izraz pod navodnike) predložili su izgradnju "Dedala" u orbiti Jupitera i tamo ga natočili gorivom, vadeći gorivo iz gornjeg sloja oblaka divovskog planeta.
Čisti futurizam pomnožen s apsurdom.
Unatoč općenito razočaravajućoj slici, projekt Daedalus pokazao je da je postojeće znanstveno znanje dovoljno za slanje ekspedicije na najbliže zvijezde. Problem leži u opsegu posla - imamo radne uzorke "tokamaka", supravodljivih elektromagneta, kriostata i Dewar -ovih posuda u idealnim laboratorijskim uvjetima, ali nemamo apsolutno pojma kako će funkcionirati njihove hipertrofirane kopije teške stotine tona. Kako osigurati kontinuirani rad ovih fantastičnih struktura dugi niz godina - sve to u teškim uvjetima svemira, bez ikakve mogućnosti popravljanja i održavanja od strane ljudi.
Radeći na izgledu svemirskog broda "Dedal", znanstvenici su se suočili s mnogim manjim, ali ne manje važnim problemima. Uz već spomenute sumnje u pouzdanost impulsnog termonuklearnog motora, tvorci međuzvjezdane letjelice suočili su se s problemom uravnoteženja divovskog broda, njegova ispravnog ubrzanja i orijentacije u svemiru. Bilo je i pozitivnih trenutaka - tijekom 40 godina, koliko je prošlo od početka rada na projektu Daedalus, problem s kompleksom digitalnog računalstva na brodu uspješno je riješen. Kolosalni napredak u mikroelektronici, nanotehnologiji, pojava tvari s jedinstvenim karakteristikama - sve je to značajno pojednostavilo uvjete za stvaranje zvjezdanog broda. Također, uspješno je riješen problem komunikacije u dubokom svemiru.
No do sada nije pronađeno rješenje za klasični problem - sigurnost međuzvjezdane ekspedicije. Pri brzini od 0, 1 brzine svjetlosti, svaka mrlja prašine postaje opasna prepreka za brod, a sićušni meteorit veličine bljeskalice može biti kraj cijele ekspedicije. Drugim riječima, brod ima sve šanse da izgori prije nego što dosegne cilj. Teorija nudi dva rješenja: prva "linija obrane" - zaštitni oblak mikročestica koje magnetsko polje drži stotinu kilometara ispred kursa broda. Druga "linija obrane" je metalni, keramički ili kompozitni štit koji odražava fragmente raspadnutih meteorita. Ako je sve manje -više jasno oko dizajna štita, onda ni dobitnici Nobelove nagrade za fiziku ne znaju kako u praksi implementirati "zaštitni oblak mikročestica" na znatnoj udaljenosti od broda. Jasno je da uz pomoć magnetskog polja, ali evo kako točno …
… Brod plovi u ledenoj praznini. Prošlo je 50 godina otkako je napustio Sunčev sustav, a dugo putovanje proteže se iza "Dedala" šest svjetlosnih godina. Opasni Kuiperov pojas i tajanstveni Oortov oblak sigurno su prešli, krhki instrumenti izdržali su potoke galaktičkih zraka i okrutnu hladnoću otvorenog svemira … Uskoro planirani sastanak s Barnardovim zvjezdanim sustavom … ali kakva je ova šansa susret usred beskrajnog zvjezdanog oceana obećava glasniku daleke Zemlje? Nove opasnosti od sudara s velikim meteoritima? Magnetska polja i smrtonosni pojasevi zračenja u blizini "trčanja Barnarda"? Neočekivani ispadi protruberana? Vrijeme će pokazati … "Dedal" će za dva dana projuriti pored zvijezde i zauvijek nestati u prostranstvima Kosmosa.
Daedalus naspram Empire State Buildinga od 102 kata
Empire State Building, ključna znamenitost u New Yorku. Visina bez tornja 381 m, visina s tornjem 441 metar
Daedalus protiv Saturna V superteško lansirno vozilo
Saturn V na lansirnoj rampi
