Svemirske sonde - Unutrašnji planeti - 1.dio
Jedan od vrlo važnih ključeva za postizanje međuzvjezdanog putovanja u prostoru je izgradnja nečega što može brzo ići vrlo brzo. Još jedna stvar koja nije tako očita? Učinkovito udaranje kočnicama.
Iako je cilj putovanja u svemir putovanje na velike udaljenosti što je brže moguće, dizajn se mora temeljiti na misiji. Ako pokušavate jednostavno putovati u kozmološki ekvivalent Bumfuck-a, Nigdje, brzo zaustavljanje nije toliko važno - ne morate čak ni izgraditi mehanizam kočenja za vaš svemirski brod.
Ali to nije baš točka svemirskih putovanja. Želiš ici negdje - ili zato što pokušavate proučavati sustav iz daljine, ili pokušavate sletjeti na novi svijet i istražiti ga na površini.
U oba slučaja, morate se pobrinuti da možete usporiti letjelicu tako da je ne preskočite u tren oka (ili još gore, padnete u nešto.) Ako radite samo letenje - kao što Novi horizonti sonda radi u Kuiperovom pojasu s Plutonom i drugim svjetovima - još uvijek morate dovoljno usporiti da biste prikupili vrijedne podatke. Ako pokušavate ući u orbitalni prostor planeta, onda vi definitivno morate se dovoljno polako kretati da jednostavno ne izgorite u atmosferi tog svijeta - ili padnete na površinu kao asteroid bez osjećaja svetosti.
Zrakoplovi koji putuju kroz Zemljino nebo koriste povlačenje za usporavanje. Nema plinova koje možete iskoristiti za usporavanje.
Pa kako ti kočiš? Jedna tehnika koju inženjeri koriste, naziva se aerobraking, koristi prednost gravitacije. U osnovi, letjelica bi trebala promijeniti brzinu dok ulazi u izduženu eliptičnu orbitu na svom odredištu. To se događa kombiniranjem sustava obrnutog porivnog sustava (tj. Pucanja iz prednje strane letjelice) s gravitacijom i atmosferom planeta. Ako je atmosfera gusta, onda bi jedan orbitalni prolaz trebao biti učinkovit za usporavanje letjelice. Ako je tanka ili nepostojeća, tada će nekoliko orbitalnih prolaza uspjeti usporiti svemirsku letjelicu dovoljno dobro da konačno uđe u stabilnu orbitu oko planeta ili mjeseca koji se istražuje.
Ali to nije lako. Na primjer, postizanje konačne, stabilne orbite oko Marsa traje dodatnih šest mjeseci nakon letjelica je već stigla do crvenog planeta. Ako je vaš pogonski sustav zasnovan na kemikalijama, onda tanja atmosfera znači da morate trošiti više goriva kako biste usporili i pomogli u procesu aerobrakiranja. Ti su troškovi mnogo veći ako pokušavate sletjeti na površinu.
A kada je riječ o pogonskim sustavima obnovljivih svemirskih letjelica - koji su još uvijek u razvoju - mehanizmi kočenja još su manje promišljeni. Na primjer, pogledajmo inicijativu Breakthrough Starshot, koja namjerava poslati nanokraft u Alpha Centauri na otprilike jednoj petini brzine svjetlosti, koristeći svjetlosni snop koji gura solarna jedra svemirske letjelice naprijed.
Sunčeva jedra mogu biti fantastičan oblik propulzije letjelice za lagana vozila. Samo se oslanjate na snagu sunca kako biste se pomaknuli naprijed. Ali onda imate veće pitanje s kojim se trebate boriti - kako usporiti? Kao normalno jedro, ideja bi bila dopustiti obliku jedra da se preoblikuje tako da može koristiti snagu sunca da se uspori.
To je mnogo lakše je reći nego učiniti. Naposljetku, ako planirate putovati do novog zvjezdanog sustava, nećete imati kontrolu u jedra plovila u stvarnom vremenu. Također se morate nositi s svjetlom druge zvijezde koja je u interakciji s jedrom. Kretanje prema tom sustavu znači da vjerojatno najprije idete prema toj zvijezdi (ili zvijezdama).
Drugi stručnjaci pokušavaju modificirati sustav aerobrakiranja na način koji koristi prednosti novih oblika tehnologije. Jedna od najbizarnijih ideja je magnetosfera - projekt koji se upravo financira kao dio NASA-inog sljedećeg faza II nagrade kroz svoj NASA program inovativnih naprednih koncepata. Planirano od strane tvrtke Redmond iz Washingtona MSNW, plan je da se stvori magnetizirani štit od plazme oko svemirske letjelice koja će komunicirati s atmosferom odredišnog planeta i pomoći smanjiti brzinu vozila čak i više nego što bi to radio konvencionalni sustav aerobrakiranja. Koncept djeluje poput nevidljivog padobrana.
Naravno, ova ideja je sada potpuno konceptualna. MSNW biljke će iskoristiti svoj 500.000 $ bespovratnih sredstava kako bi unaprijedile istraživanje magnetosfere, ali tko zna da li će se čak približiti radnom prototipu.
U međuvremenu, kočenje i dalje ostaje neprimijećeno razmatranje dizajna kada je u pitanju razvoj svemirskih letjelica. Nema sumnje da je brzina bitna, ali važno je zapamtiti da je to kao kad vozimo automobile ovdje na Zemlji: odlazak na brzinu vodi samo propasti ako se ne uspemo zaustaviti.
Zašto putovanje kroz vrijeme može biti više moguće nego što mislite, prema fizici
Koncept putovanja kroz vrijeme oduvijek je zahvatio maštu fizičara i laika. Ali je li to doista moguće? Svi putujemo u budućnost jednu sekundu u isto vrijeme, ali stvarno zanimljivo pitanje je možemo li se vratiti u prošlost.
Putovanje kroz prostor kroz virtualnu stvarnost gotovo je ovdje
Izbacimo stvari s nekim depresivnim vijestima. Iako je mogućnost uzimanja slobodnog vremena u svemiru uzbudljiva, također je nerealna - barem do kraja ovog stoljeća. Naravno, postoje rakete za višekratnu upotrebu i svemirski brod opremljen turizmom, ali još smo desetljećima udaljeni od uživanja u bestežinskom stanju. Tako...
Zaobilazno rješenje Heisenbergovog načela nesigurnosti? Putovanje kroz vrijeme kroz crvotočine
Heisenbergov princip nesigurnosti odnosi se na činjenicu da možemo znati poziciju neke čestice, i možemo znati njezin zamah - ali nikada ne možemo ni znati ni izmjeriti istovremeno. Otkako je njemački fizičar Werner Heisenberg još 1927. godine predstavio ideju ovog ograničenja, tretiran je kao temelj ...