Leta 1973 je Britansko medplanetarno društvo - prva in najstarejša organizacija, namenjena izključno raziskovanju vesolja, razvoju in podpori astronavtike - sprožila ambiciozen petletni projekt iskanja in ustvarjanja najbolj obetavne zasnove brezpilotnih vesoljskih plovil za medzvezdna potovanja. Prvi med predlaganimi rešitvami je bil "Daedalus". Ta načrt je bil videti še bolj ambiciozen in postavil je ključni cilj iskanja možnosti za potovanje s posadko do različnih zvezd z namenom uporabe tehnologij v bližnji prihodnosti.
Termonuklearno pospeševanje
Kako doseči potrebno hitrost, nabrati zadostno količino energije in hkrati vesoljskega plovila in ljudi na krovu ne sežgati na tla? Naloge očitno niso enostavne. Projektna skupina Daedalus je našla rešitev za uporabo kratkoročnega jedrskega pospeška, ki bi premagal takšne težave. Predlagani sistem je deloval takole: znotraj paraboličnih magnetnih polj, ki se nahajajo za vesoljskim plovilom, bodo nastajale majhne termonuklearne eksplozije, katerih energija bo pospešila vesoljsko plovilo z najvišjo možno stopnjo učinkovitosti.
Seveda boste za izvajanje medzvezdnih potovanj najprej morali ugotoviti, kako pospešiti vesoljsko plovilo do hitrosti več kot 10.000 kilometrov na sekundo. Toda to je le del težave. Drugo vprašanje je, kdo bo v tem primeru nadziral ladjo? Možnost uporabe neodvisnega sistema avtopilota je bila obravnavana kot možna rešitev. Predlagana je bila uporaba izotopa helij-3 kot goriva za reaktorje, ki se lahko proizvajajo v atmosferi Jupitra ali neposredno na Luni.
Končno poročilo iz leta 1978 je glasno razglasilo, da je medzvezdna vožnja res mogoča, vendar inženirji nikoli niso začeli graditi delujočega prototipa.
Kljub temu bi bilo prezgodaj imenovati projekt Daedalus sanje o cevi. Številna poročila kažejo, da sodobne vesoljske agencije in univerze po vsem svetu še naprej preučujejo ideje o uporabi jedrske energije kot gonilne sile za vesoljska plovila, ki so jih postavili v projektu Daedalus pred več kot 30 leti.
Promocijski video:
Projekt "Icarus"
Člani britanskega medplanetarnega društva in fundacije Tau Zero so leta 2009 začeli s projektom Icarus, katerega cilj je teoretično oceniti izvedljivost ustvarjanja vesoljskega plovila s termonuklearnim motorjem za medzvezdna potovanja. Posledično se rezultati dela lahko spremenijo v zasnovo vesoljske misije brez posadke.
V projektu je sodelovalo več kot 20 znanstvenikov in inženirjev. Njihova naloga je bila poskusiti zasnovati pogonski sistem, ki temelji na termonuklearni reakciji in je sposoben pospešiti ladjo do 10-20% hitrosti svetlobe. Dejansko je "Icarus" temeljil na projektu "Daedalus", pozneje pa naj bi "Icarus" postal neodvisen projekt, le zelo majhnega izposojanja elementov "Daedalus". Icarus naj bi bil končan leta 2014, vendar dela še vedno potekajo. Organizatorji trenutno iščejo prostovoljce, da bi ga dokončali.
Lahko jadro
Planetarno društvo je začelo projekt LightSail, da bi preučil možnost razvoja vesoljskega plovila, ki ga v celoti poganja sončna energija in pospešuje izključno sončna svetloba. Po več neuspelih poskusih programa LightSail 1 v letu 2015 je bilo še vedno mogoče uspešno opraviti poskusno vožnjo in namestiti sončno jadro. Nova različica sončnega jadra LightSail 2 bo leta 2018 v Zemljino orbito izstreljena z raketo SpaceX Falcon Heavy.
Koncept uporabe sončnega jadra kot pogonskega sistema še zdaleč ni nov. Z odkritjem prvih fotonov so astronomi, kot je Johannes Kepler, začeli sanjati in teoretizirati že v 1600-ih o možnostih zbiranja sončne energije in jo pretvoriti v impulz, da bi pospešili še en objekt s pospeškom.
Sodobni znanstveniki te želje niso izgubili. Vzemite Stephena Hawkinga in njegov projekt Breakthrough Starshot. Med nedavnim obiskom Norveške je Hawking spregovoril o tem, kako lahko majhna vesoljska sonda "s konjskim svetlobnim snopom" potuje s konji s približno 160 milijoni kilometrov na uro. Seveda, kot vsak ambiciozen projekt, bo moral Breakthrough Starshot najprej premagati enako ambiciozne težave, preden se bo lahko kaj izšlo.
Bassardov medzvezdni ramjet motor
Leta 1960 je ameriški fizik Robert Bassard predstavil koncept medzvezdnega vesoljskega plovila, ki lahko potuje z neverjetno hitrostjo. Temelji na sistemu, ki lahko zajame snov medzvezdnega medija (vodik in prah) in jo uporablja kot gorivo v termonuklearnem motorju vesoljskega plovila.
Po izračunu Bassarda bo motor potreboval vnos medzvezdnih snovi s površine skoraj 10.000 kvadratnih kilometrov. To pa bo zahtevalo uporabo elektromagnetnega (elektrostatičnega ionskega) zbiralnika velikega premera in izredno visoke polja. Nadaljnja analiza pa je pokazala, da bi bila masa zbrane snovi v tem primeru še vedno tako majhna, da bi lahko dvomila v učinkovitost sistema.
Protimične rakete
Uporaba izotopov vodika za spodbujanje jedrske reakcije in ustvarjanje potrebnega potiska za medzvezdna potovanja je postala sanjska cev. Raketni ojačevalci, ki temeljijo na antimateriji, so bili izbrani kot novo smer razvoja, kjer medsebojno delovanje med navadno snovjo in antimaterijo povzroči izničenje obojega in ustvari kolosalni nivo energije.
Če si predstavljamo možnost usmerjenega sproščanja ogromne količine te energije, bi lahko nastalo energijsko eksplozijo, ki jo povzroči medsebojno uničevanje trkajočih atomov, uporabili kot delovno tekočino za gibanje vesoljskega plovila. Vendar smo še vedno daleč od tega, da bi takšne preizkuse lahko izvedli v realnih pogojih.
Poleg tega bo uporaba antimaterije kot goriva za raketne motorje nalagala številne omejitve: prvič, reakcija bo ustvarila neverjetno visoko stopnjo gama sevanja; drugič, težko je dobiti zadostno količino antimaterije; in tretjič, količina koristnega bremena, ki ga lahko vzamete s seboj, postane zelo omejena.
Kljub temu je Nasin razvojni inštitut za napredni koncept investiral v študije o verjetnosti, da bo prišlo do protitasterskih vesoljskih plovil, ki bodo vsaj prve zgoraj omenjene težave. Po mnenju raziskovalcev, če kot glavni element antimaterije uporabimo pozitrone (anti delce elektronov), bodo energetski indeksi gama žarkov precej nižji.
Druga študija obravnava drugo težavo na seznamu z uporabo tega, kar se imenuje antimaterijsko jadro. Ustvarjalec tega koncepta je Gerald Jackson, nekdanji fizik pri Fermilabu. Jackson je predlagal kampanjo za zbiranje sredstev na Kickstarterju. Za izdelavo in testiranje delujočega prototipa je bilo potrebnih približno 200.000 dolarjev. Vendar bo dejanska količina uvajanja in izvajanja te tehnologije seveda zahtevala precej večje finančne stroške.
Koncept vesoljskih plovil IXS ENTERPRISE
NASA-jeva vesoljska agencija je leta 2016 predlagala lastno različico "startrec-like" vesoljskega plovila z možnostjo pospeška osnove. Na predstavljenih fotografijah lahko enostavno vidite podrobnosti USS Enterprise iz kultne MCU. Ustvarjalec koncepta Mark Rodmaker je v intervjuju za Washington Post dejal, da je bil namen tega dela navdihniti mlade, da nadaljujejo kariero kot inženir vesoljskih plovil.
Po konceptu tega projekta IXS Enterprise ne uporablja jedrske reakcije in antimaterije za gibanje v vesolju, temveč osnovo. Velike obročaste strukture okoli ladje ustvarjajo "warp mehurček", ki zmanjša količino energije, potrebne za delovanje osnove.
Nikolaj Hizhnyak