"بين النجوم. العلم وراء الكواليس "- كتاب لأولئك الذين هم القليل من الفيلم

رحلة بين النجوم

في الاجتماع الأول، أستاذ العلامة التجارية يقول كوبر حول البعثات من برنامج "لازاروس"، وتهدف إلى إيجاد منزل جديد للبشرية. يقول كوبر: "في نظامنا الشمسي لا توجد الكواكب الصالحة للحياة والنجوم وأقرب ألف سنة على الطريق. هو، بعبارة ملطفة، لا طائل منه. فمن أين تحصل عليها طرد، أستاذ؟ "لماذا هو العبث (إذا كان من ناحية ليست الثقب)، فمن الواضح، إذا كنت تفكر في كيف كبيرة المسافة إلى أقرب النجوم.

المسافة إلى أقرب النجوم

أقرب (بصرف النظر عن الشمس) نجوم في النظام الذي يمكن العثور على كوكب صالح للحياة - وهذا هو تاو قيطس. ومن 11.9 سنة ضوئية من الأرض؛ وهذا هو، والسفر في سرعة الضوء، قبل أن يتم التوصل إليه في 11.9 عاما. يمكن أن يكون نظريا الكواكب الصالحة للحياة التي هي أقرب إلينا، ولكن ليس بكثير.

لتقدير مدى بعيدا تاو قيطس، اللجوء إلى القياس في نطاق أصغر بكثير. تخيل أن المسافة من نيويورك إلى بيرث في أستراليا - ما يقرب من نصف محيط الأرض. وأقرب نجم لنا (مرة أخرى لا تعول الشمس) - بروكسيما سنتوري، 4.24 سنة ضوئية من الأرض، ولكن لا يوجد دليل على أن الجانب لها قد تكون مناسبة للحياة على هذا الكوكب. إذا كانت المسافة إلى تاو قيطس - المسافة نيويورك - بيرث، ثم المسافة إلى بروكسيما سنتوري - هي نيويورك - برلين. وهناك القليل من أقرب تاو قيطس! من أطلقت كل سفن الفضاء غير المأهولة البشر إلى الفضاء، ثم حصلت للتو على "فوياجر 1"، التي هي الآن في 18 ساعة ضوئية من الأرض. واستمرت رحلته 37 سنة. إذا كانت المسافة إلى تاو قيطس - المسافة نيويورك - بيرث، ثم من الأرض إلى "فوياجر 1"، على بعد ثلاثة كيلومترات فقط: من كل من مبنى امباير ستيت في الطرف الجنوبي من قرية غرينتش. هذا هو أقل بكثير من من نيويورك إلى بيرث.

من الأرض إلى كوكب زحل أقرب - 200 متر، على بعد مبنيين من مبنى امباير ستيت في بارك افنيو. من الأرض إلى المريخ - 20 متر، ومن الأرض إلى القمر (أعظم المسافة التي لا يزال سافر شخص) - سبعة سنتيمترا فقط! قارن سبعة سنتيمترات ورحلة نصف في جميع أنحاء العالم! الآن فهمت ما القفزة تحدث في مجال التكنولوجيا للبشرية لغزو كوكب خارج النظام الشمسي؟

سرعة الطيران في القرن الحادي والعشرين

"فوياجر 1" (بعد أن فرقت عبر حبال الجاذبية حول كوكب زحل والمشتري) يتحرك بعيدا عن النظام الشمسي بسرعة 17 كيلومترا في الثانية الواحدة. و"بين النجوم" سفينة الفضاء "Endyurans" تنتقل من الأرض إلى كوكب زحل لمدة عامين، بمتوسط ​​سرعة بلغ حوالي 20 كيلو مترا في الثانية الواحدة. تم رفع الحد الأقصى للتحقيق السرعة في القرن الحادي والعشرين، وذلك باستخدام محركات الصواريخ في تركيبة مع المقاليع الجاذبية، يكون، في رأيي، حوالي 300 كيلو مترا في الثانية الواحدة. إذا ذهبنا إلى بروكسيما سنتوري، بسرعة 300 كيلومتر في الثانية، فإن الرحلة تستغرق 5000 سنة، ورحلة إلى تاو قيطس - 13 000 سنة. شيء dolgovato. للحصول على هذا أكثر بكثير بسرعة، وتحتاج إلى شيء مثل الثقب إلى تكنولوجيا القرن الحادي والعشرين.

تكنولوجيا المستقبل البعيد

وضع العلماء والمهندسين بارعة الكثير من الجهد، وتطوير مبادئ تقنيات المستقبل التي من شأنها أن تجعل تحلق على ما يقرب من سرعة حقيقة واقعة. سوف تجد ما يكفي من المعلومات حول هذه المشاريع على شبكة الإنترنت. ولكن أخشى، وسوف تستضيف أكثر من مائة سنة قبل الناس سوف تكون قادرة على تقديمهم للحياة. ومع ذلك، في رأيي، هم مقتنعون أن لالحضارات متعاظمة السفر بسرعات تتراوح بين عشر سرعة الضوء وفوق ممكنة جدا.

وفيما يلي ثلاثة خيارات لنقل إلى سرعة شبه الخفيفة، التي أعتقد أنها مثيرة للاهتمام بشكل خاص. *

* لا يمكن أن تترك دون عناية والمحركات، والتي تستخدم الجسيمات الأولية الوقود بسرعة قريبة من سرعة الضوء. وتشكيل لتعدد هذه الجسيمات (على سبيل المثال، أشعة غاما أو بي-ميزون) في عمليات إبادة الجسيمات - جسيم مضاد (على سبيل المثال، الإلكترون - بوزيترون). استخدام هذه التكنولوجيا، وفقا لبعض العلماء، سوف يسمح للوصول بسرعة حول ⅔s. للأسف، وعمليات إبادة المادة المضادة لإنتاج تستغرق وقتا طويلا جدا وصعبة من الناحية التقنية. تقريبا. العلمية. إد.

الاندماج النووي

الاندماج النووي - الاكثر شهرة من الخيارات. وقد بدأ العمل البحثي على إنشاء محطات توليد الطاقة على أساس اندماج نووي حراري للرقابة في عام 1950، وسيتوج بالنجاح الكامل لهذه المشاريع حتى عام 2050. قرن من البحث العلمي!

تقول شيئا عن حجم الصعوبات. لنفترض أنه بحلول عام 2050 سيكون العالم محطة للطاقة الانصهار، ولكن ماذا عن الرحلات الفضائية على تجرها الانصهار؟ سوف محركات من أكثر التصاميم الناجحة تكون قادرة على توفير ما نسبته حوالي 100 كيلو مترا في الثانية الواحدة، وبحلول نهاية هذا القرن، ويفترض أن تصل إلى 300 كيلومتر في الثانية. ومع ذلك، فإن سرعات شبه الخفيفة تحتاج إلى مبدأ جديد تماما استخدام حرارية ردود الفعل. ويمكن تقييم احتمال انصهار باستخدام العمليات الحسابية البسيطة. عندما اثنين من الديوتريوم الذري (الهيدروجين الثقيل) دمج، وتشكيل ذرة الهيليوم، حول 0.0064 وزنهم (في التقريب الخام واحد في المئة) وتتحول إلى طاقة. إذا تحويله إلى طاقة حركية (طاقة الحركة) لذرة الهيليوم، أن الذرة سوف يكتسب سرعة واحد على عشرة من سرعة الضوء. **

** معادلة الطاقة الحركية: Mv² / 2، حيث M - هو كتلة ذرة الهيليوم، والخامس - سرعة. الطاقة صيغة صدر: 0،0064 Mc²، حيث ج - سرعة الضوء. (وهنا أنا استخدم المبدأ الشهير آينشتاين، التي تنص على أنه، إذا قمت بتحويل الكتلة إلى طاقة، ومقدار الطاقة سوف يكون مساويا ل قداس، مضروبة في مربع سرعة الضوء) ما يعادل بعضها البعض، نحصل على: v² = 2 × 0،0064c²، مما يعني أن الخامس يساوي تقريبا ج / 10. تقريبا. المؤلف.

ولذلك، إذا كنا تحويل كل الطاقة التي تم الحصول عليها من تخليق الوقود (الديوتريوم) في حركة الاتجاه المركبة الفضائية، وسوف تصل إلى سرعة حول ج / 10، وإذا لتكون ذكية - والعديد أكثر من ذلك. في عام 1968، ووصف فريمان دايسون، وهو فيزيائي كبير، واستكشاف بنية بدائية من المركبة الفضائية على في أيدي حضارة متقدمة بما فيه الكفاية - - لتوفير مثل هذه السرعة قادرة مرسومة الانصهار النظام. قنابل الانصهار ( "الهيدروجين" قنبلة) انفجار نصف كروية مباشرة خلف المثبط، وقطر التي - 20 كيلومترا. انفجارات دفع السفينة إلى الأمام، مما دفعه إلى دايسون الأكثر جرأة يقدر أن ما يصل إلى واحد والثلاثين من سرعة الضوء. قد يكون تحسين تصميم قادرة على بذل المزيد من الجهد. في عام 1968، وجاء دايسون إلى استنتاج مفاده أن استخدام هذا النوع من المحرك لن يكون ممكنا في وقت لا يتجاوز نهاية القرن الثاني والعشرون، 150 سنة من الآن. وأعتقد أن هذا التقدير متفائل جدا.

[…]

بغض النظر عن مدى جاذبية أنها قد تبدو كل هذه التكنولوجيا من المستقبل، وكلمة "المستقبل" هو المفتاح هنا. مع تكنولوجيا القرن الحادي والعشرين، ونحن غير قادرين على الوصول إلى الكواكب الأخرى في أقل من ألف سنة على الطريق. لدينا فقط والأمل شبحي لرحلة بين النجوم - الثقب في "بين النجوم"، أو حتى نوعا من الحد شكل انحناء الفضاء - الزمن.

الكتب الورقيةالكتاب الإلكتروني