Ապագայի տիեզերանավ. Տիեզերական կայանի հասկացություններ. գեղարվեստական ​​և իրականություն: Մշուշոտ տիեզերական թռիչքի հեռանկարներ

Այնուամենայնիվ, Interstellar-ը պարզապես գիտաֆանտաստիկա է, և դոկտոր Ուայթը, իր հերթին, աշխատում է ՆԱՍԱ-ի լաբորատորիայում տիեզերական ճանապարհորդության առաջադեմ տեխնոլոգիաների մշակման շատ իրական ոլորտում: Գիտաֆանտաստիկայի համար այլևս տեղ չկա։ Սա իսկական գիտություն է։ Եվ եթե մի կողմ դնենք օդատիեզերական գործակալության կրճատված բյուջեի հետ կապված բոլոր խնդիրները, ապա Ուայթի հետևյալ խոսքերը բավականին խոստումնալից են թվում.

«Միգուցե մեր ժամանակներում «Աստղային ճանապարհի» փորձն այնքան էլ հեռավոր հնարավորություն չէ»:

Այլ կերպ ասած, դոկտոր Ուայթը ցանկանում է ասել, որ ինքը և իր գործընկերները զբաղված չեն ինչ-որ հիպոթետիկ ֆիլմի նկարահանմամբ, կամ պարզ 3D էսքիզների և գաղափարների հետ կապված warp drive-ի հետ: Նրանք պարզապես չեն կարծում, որ դեկորատիվ շարժիչի ստեղծումը իրական կյանքտեսականորեն հնարավոր է թվում: Նրանք իրականում մշակում են առաջին warp drive-ը.

«Աշխատելով Eagleworks լաբորատորիայում, ՆԱՍԱ-ի Ջոնսոն տիեզերական կենտրոնի խորքում, դոկտոր Ուայթը և նրա գիտնականների թիմը փորձում են գտնել բացեր, որոնք կիրականացնեն երազանքը: Թիմն արդեն «ստեղծել է հատուկ ինտերֆերոմետրի փորձարկման սիմուլյացիոն նստարան, որի միջոցով գիտնականները կփորձեն ստեղծել և բացահայտել մանրադիտակային աղավաղված փուչիկները: Սարքը կոչվում է White-Judy Warp Field Interferometer»:

Սա կարող է թվալ աննշան առաջընթաց հիմա, բայց այս գյուտի հետևում հայտնված հայտնագործությունները կարող են անսահման օգտակար լինել ապագա հետազոտությունների համար:

«Չնայած այն հանգամանքին, որ սա միայն փոքր առաջխաղացում է այս ուղղությամբ, դա արդեն կարող է վկայել շեղման հնարավորության առկայության մասին, ինչպես ժամանակին եղավ Chicago Woodpile-ի (առաջին արհեստական ​​միջուկային ռեակտոր) ցուցադրությունը: . 1942 թվականի դեկտեմբերին տեղի ունեցավ վերահսկվող ինքնակառավարվող միջուկային շղթայական ռեակցիայի առաջին ցուցադրությունը, որի արդյունքում ստացվեց կես վտ էլեկտրական էներգիա։ Ցույցից անմիջապես հետո՝ 1943 թվականի նոյեմբերին, գործարկվեց մոտ չորս մեգավատ հզորությամբ ռեակտոր։ Գոյության ապացույցներ բերելը գիտական ​​գաղափարի համար կրիտիկական պահ է և կարող է մեկնարկային կետ լինել տեխնոլոգիայի զարգացման համար»:

Եթե ​​գիտնականների աշխատանքն ի վերջո հաջողվի, ապա, ըստ դոկտոր Ուայթի, կստեղծվի շարժիչ, որը կկարողանա մեզ հասցնել Ալֆա Կենտավրի «երկրային ժամանակի չափանիշներով երկու շաբաթվա ընթացքում»։ Այս դեպքում նավի վրա ժամանակի հոսքը կլինի նույնը, ինչ Երկրի վրա։

«Ճեղքվածքի պղպջակի ներսում մակընթացային ուժերը խնդիրներ չեն առաջացնի մարդու համար, և ամբողջ ճանապարհորդությունը նրա կողմից կընկալվի այնպես, կարծես նա գտնվում է զրոյական արագացման պայմաններում: Երբ աղավաղման դաշտը միացված է, այն ոչ մեկին մեծ ուժով չի գրավի նավի կորպուսը, ոչ, այս դեպքում ճանապարհը շատ կարճ և ողբերգական կլինի»:

2011 թվականի հուլիսի 21-ին ամերիկյան «Ատլանտիս» տիեզերանավը կատարեց իր վերջին վայրէջքը, որը վերջ դրեց երկար և հուզիչ «Տիեզերական տրանսպորտի համակարգ» ծրագրին: Մի շարք տեխնիկական և տնտեսական պատճառներով որոշվել է դադարեցնել Space Shuttle համակարգի աշխատանքը։ Այնուամենայնիվ, բազմակի օգտագործման տիեզերանավի գաղափարը չլքվեց։ Ներկայումս մշակվում են միանգամից մի քանի նմանատիպ նախագծեր, որոնցից մի քանիսն արդեն հասցրել են ցույց տալ իրենց ներուժը։

Space Shuttle բազմակի օգտագործման տիեզերանավերի նախագիծը հետապնդում էր մի քանի հիմնական նպատակ. Հիմնականներից մեկը թռիչքի արժեքի նվազեցումն ու դրան նախապատրաստվելն էր։ Նույն նավի բազմակի օգտագործման հնարավորությունը տեսականորեն տալիս էր որոշակի առավելություններ։ Բացի այդ, ամբողջ համալիրի բնորոշ տեխնիկական տեսքը հնարավորություն է տվել զգալիորեն մեծացնել բեռի թույլատրելի չափերն ու քաշը: STS-ի եզակի առանձնահատկությունն այն էր, որ տիեզերանավերը Երկիր վերադարձնելու կարողությունն էր իր բեռնախցիկի ներսում:

Սակայն շահագործման ընթացքում պարզվել է, որ ոչ բոլոր առաջադրանքներն են կատարվել։ Այսպիսով, գործնականում թռիչքի համար նավը պատրաստելը պարզվեց, որ չափազանց երկար և թանկ էր. ըստ այս պարամետրերի, նախագիծը չէր տեղավորվում սկզբնական պահանջներին: Մի շարք դեպքերում բազմակի օգտագործման տիեզերանավը սկզբունքորեն չի կարողացել փոխարինել «սովորական» մեկնարկային մեքենաները: Վերջապես, տեխնիկայի աստիճանական բարոյական և ֆիզիկական հնացումը հանգեցրեց անձնակազմի ամենալուրջ ռիսկերին:

Արդյունքում որոշվել է դադարեցնել Տիեզերական տրանսպորտի համակարգի գործունեությունը։ Վերջին 135-րդ թռիչքը տեղի է ունեցել 2011 թվականի ամռանը։ Չորս գոյություն ունեցող նավը դուրս են գրվել և տեղափոխվել թանգարաններ՝ որպես անհարկի։ Նման որոշումների ամենահայտնի հետևանքն այն էր, որ ամերիկյան տիեզերական ծրագիրը մի քանի տարի մնաց առանց սեփական օդաչու տիեզերանավերի։ Մինչ այժմ տիեզերագնացները պետք է ուղեծիր մտնեն ռուսական տեխնոլոգիայով։

Բացի այդ, ամբողջ մոլորակը անորոշ ժամանակով մնացել է առանց բազմակի օգտագործման համակարգերի։ Սակայն որոշակի միջոցառումներ արդեն իսկ ձեռնարկվում են։ Մինչ օրս ամերիկյան ձեռնարկությունները մշակել են այս կամ այն ​​տեսակի բազմակի օգտագործման տիեզերանավերի մի քանի նախագծեր: Բոլոր նոր նմուշներն արդեն, համենայն դեպս, հանվել են փորձարկման։ Տեսանելի ապագայում դրանք նույնպես կկարողանան լիարժեք շահագործման անցնել։

Boeing X-37

STS համալիրի հիմնական բաղադրիչը ուղեծրային ինքնաթիռն էր: Այս կոնցեպտը ներկայումս օգտագործվում է Boeing-ի X-37 նախագծում։ Դեռևս իննսունականների վերջին Boeing-ը և NASA-ն սկսեցին ուսումնասիրել բազմակի օգտագործման տիեզերանավերի թեման, որը կարող է լինել ուղեծրում և թռչել մթնոլորտում: Անցած տասնամյակի սկզբին այս աշխատանքը հանգեցրեց X-37 նախագծի մեկնարկին։ 2006 թվականին նոր տիպի նախատիպը թռիչքային փորձարկումների է հասել փոխադրող օդանավից ընկնելու դեպքում:

Boeing X-37B ինքնաթիռը մեկնարկային մեքենայի ռադոմում. Լուսանկարը՝ ԱՄՆ ռազմաօդային ուժերի

Ծրագիրը հետաքրքրել է ԱՄՆ ռազմաօդային ուժերին, և 2006 թվականից այն իրականացվում է նրանց շահերից ելնելով, թեև ՆԱՍԱ-ի որոշ աջակցությամբ։ Պաշտոնական տվյալներով՝ ռազմաօդային ուժերը ցանկանում են ձեռք բերել խոստումնալից ուղեծրային ինքնաթիռ, որը կարող է տիեզերք տարբեր բեռներ ուղարկել կամ տարբեր փորձեր կատարել։ Ըստ տարբեր գնահատականների՝ ներկայիս X-37B նախագիծը կարող է օգտագործվել նաև այլ առաքելություններում, այդ թվում՝ հետախուզական կամ լիարժեք մարտական ​​աշխատանքի հետ կապված:

X-37B տիեզերանավի առաջին թռիչքը տեղի է ունեցել 2010թ. Ապրիլի վերջին Atlas V հրթիռային մեքենան մեքենան դուրս բերեց կանխորոշված ​​ուղեծիր, որտեղ այն մնաց 224 օր։ «Ինքնաթիռի պես» վայրէջքը տեղի է ունեցել նույն թվականի դեկտեմբերի սկզբին։ Հաջորդ տարվա մարտին սկսվեց երկրորդ թռիչքը, որը տևեց մինչև 2012 թվականի հունիսը։ Դեկտեմբերին տեղի ունեցավ հերթական արձակումը, իսկ երրորդ վայրէջքն իրականացվեց միայն 2014 թվականի հոկտեմբերին։ 2015 թվականի մայիսից մինչև 2017 թվականի մայիսը փորձառու X-37B-ն իրականացրել է չորրորդ թռիչքը։ Անցյալ տարվա սեպտեմբերի 7-ին հերթական փորձնական թռիչքն է սկսվել։ Երբ այն կավարտվի, չի նշվում։

Պաշտոնական սակավ տվյալների համաձայն՝ թռիչքների նպատակը ուղեծրում նոր տեխնոլոգիաների աշխատանքի ուսումնասիրությունն է, ինչպես նաև տարբեր փորձերի անցկացումը։ Նույնիսկ եթե փորձառու X-37B-ները ռազմական առաջադրանքներ են լուծում, պատվիրատուն և կապալառուն նման տեղեկություն չեն հայտնում։

Իր ներկայիս տեսքով Boeing X-37B արտադրանքը բնորոշ արտաքինով հրթիռային ինքնաթիռ է: Այն առանձնանում է մեծ ֆյուզելաժով և միջին տարածքի ինքնաթիռներով։ Օգտագործվում է հրթիռային շարժիչ; հսկողությունն իրականացվում է ավտոմատացման կամ գետնից հրամանների միջոցով։ Հայտնի տվյալների համաձայն՝ ֆյուզելյաժում նախատեսված է ավելի քան 2 մ երկարությամբ և 1 մ-ից ավելի տրամագծով բեռնախցիկ, որը կարող է տեղավորել մինչև 900 կգ օգտակար բեռ։

Հենց հիմա փորձառու X-37B-ն ուղեծրում է և լուծում է հանձնարարված խնդիրները։ Երբ նա կվերադառնա Երկիր, հայտնի չէ։ Պիլոտային ծրագրի հետագա ընթացքի մասին նույնպես տեղեկություն չի նշվում։ Ըստ ամենայնի, ամենահետաքրքիր զարգացման մասին նոր հաղորդագրություններ կհայտնվեն նախատիպի հաջորդ վայրէջքից ոչ շուտ։

SpaceDev / Sierra Nevada Dream Chaser

Ուղեծրային հարթության մեկ այլ տարբերակ է SpaceDev-ի Dream Chaser տիեզերանավը: Այս նախագիծը մշակվել է 2004 թվականից՝ ՆԱՍԱ-ի Commercial Orbital Transportation Services (COTS) ծրագրին մասնակցելու համար, սակայն չի կարողացել անցնել ընտրության առաջին փուլը։ Այնուամենայնիվ, զարգացող ընկերությունը շուտով համաձայնեց համագործակցել United Launch Alliance-ի հետ, որը պատրաստ էր առաջարկել իր Atlas V մեկնարկային մեքենան: 2008 թվականին SpaceDev-ը դարձավ Sierra Nevada Corporation-ի մի մասը և շուտով լրացուցիչ ֆինանսավորում ստացավ իր ինքնաթիռը ստեղծելու համար: Ավելի ուշ Lockheed Martin-ի հետ պայմանավորվածություն է ձեռք բերվել փորձարարական սարքավորումների համատեղ կառուցման վերաբերյալ։

Փորձառու ուղեծրային ինքնաթիռ Dream Chaser. Լուսանկարը՝ NASA-ի

2013 թվականի հոկտեմբերին Dream Chaser-ի թռչող նախատիպը գցվել է փոխադրող ուղղաթիռից, որից հետո այն անցել է սահող թռիչքի և կատարել հորիզոնական վայրէջք։ Չնայած վայրէջքի ժամանակ խափանմանը, նախատիպը հաստատել է նախագծման բնութագրերը: Հետագայում տրիբունաներում մի քանի այլ փորձարկումներ են իրականացվել։ Նրանց արդյունքների հիման վրա նախագիծը վերջնական տեսքի բերվեց, և 2016 թվականին սկսվեց տիեզերական թռիչքների նախատիպի կառուցումը։ Անցյալ տարվա կեսերին ՆԱՍԱ-ն, Սիերա Նևադան և ULA-ն համաձայնագիր են ստորագրել 2020-21 թվականներին երկու ուղեծրային թռիչքներ իրականացնելու վերաբերյալ։

Ոչ վաղ անցյալում Dream Chaser սարքի մշակողները թույլտվություն ստացան գործարկել 2020 թվականի վերջին։ Ի տարբերություն մի շարք այլ ժամանակակից մշակումների, այս նավի առաջին տիեզերական առաքելությունը կիրականացվի իրական ծանրաբեռնվածությամբ։ Տիեզերանավը պետք է որոշակի բեռ հասցնի Միջազգային տիեզերակայան։

Իր ներկայիս տեսքով բազմակի օգտագործման տիեզերանավը Sierra Nevada / SpaceDev Dream Chaser-ը բնորոշ արտաքինով ինքնաթիռ է, որը արտաքուստ հիշեցնում է որոշ ամերիկյան և արտասահմանյան զարգացումներ: Մեքենան ունի 9 մ ընդհանուր երկարություն և համալրված է 7 մ բացվածքով դելտա թեւով։Գոյություն ունեցող մեկնարկային մեքենաների հետ համատեղելիության համար ապագայում կմշակվի ծալովի թեւ։ Թռիչքի քաշը որոշված ​​է 11,34 տոննա: Dream Chaser-ը կկարողանա 5,5 տոննա բեռ հասցնել ISS և վերադառնալ Երկիր մինչև 2 տոննա: Ուղեծրից «ինքնաթիռի նման» իջնելը կապված է ավելի ցածր ծանրաբեռնվածության հետ, ինչը ակնկալվում է: օգտակար լինել առանձին փորձերում որոշ սարքավորումներ և նմուշներ առաքելու համար:

Spacex վիշապ

Մի շարք պատճառներով ուղեծրային ինքնաթիռի գաղափարը ներկայումս այնքան էլ տարածված չէ նոր տիեզերական տեխնոլոգիաների մշակողների շրջանում: Ավելի հարմար և շահավետ այժմ համարվում է «ավանդական» տեսքի բազմակի օգտագործման տիեզերանավը, որը ուղեծիր է դուրս բերվում արձակման մեքենայի միջոցով և վերադառնում Երկիր՝ առանց թևերի օգտագործման։ Այս տեսակի ամենահաջող զարգացումը SpaceX-ի Dragon-ն է:

SpaceX Dragon բեռնատար նավը (CRS-1 առաքելություն) ISS-ի մոտ: Լուսանկարը՝ NASA-ի

Dragon նախագծի վրա աշխատանքները սկսվել են 2006 թվականին և իրականացվել COTS ծրագրի շրջանակներում: Նախագծի նպատակն էր ստեղծել տիեզերանավ՝ բազմակի արձակման և վերադարձի հնարավորությամբ։ Նախագծի առաջին տարբերակը ենթադրում էր տրանսպորտային նավի ստեղծում, իսկ ապագայում նախատեսվում էր դրա հիման վրա մշակել մարդատար մոդիֆիկացիա։ Մինչ օրս Dragon-ը «բեռնատար» տարբերակում ցույց է տվել որոշակի արդյունքներ, մինչդեռ նավի կառավարվող տարբերակի ակնկալվող հաջողությունը ժամանակի առումով անընդհատ փոխվում է։

Dragon տրանսպորտային նավի առաջին ցուցադրական արձակումը տեղի ունեցավ 2010 թվականի վերջին։ Բոլոր անհրաժեշտ փոփոխություններից հետո ՆԱՍԱ-ն պատվիրել է նման սարքի լիարժեք գործարկում՝ Միջազգային տիեզերակայան բեռը հասցնելու համար։ 2012 թվականի մայիսի 25-ին Dragon-ը հաջողությամբ միացավ ISS: Հետագայում մի քանի նոր արձակումներ իրականացվեցին ապրանքների ուղեծիր առաքմամբ։ 2017 թվականի հունիսի 3-ին մեկնարկը դարձավ ծրագրի կարևորագույն փուլը։ Ծրագրում առաջին անգամ տեղի ունեցավ վերանորոգված նավի վերագործարկում։ Դեկտեմբերին մեկ այլ տիեզերանավ դուրս եկավ տիեզերք՝ արդեն թռչելով դեպի ISS։ Հաշվի առնելով բոլոր փորձարկումները՝ Dragon-ի արտադրանքը մինչ օրս կատարել է 15 թռիչք։

2014-ին SpaceX-ը հայտարարեց խոստումնալից Dragon V2 օդաչուավոր տիեզերանավի մասին: Պնդվում էր, որ այս սարքը, որը գոյություն ունեցող բեռնատարի մշակումն է, կկարողանա ուղեծիր հասցնել կամ տուն վերադառնալ մինչև յոթ տիեզերագնաց։ Հաղորդվել է նաև, որ ապագայում նոր նավը կարող է օգտագործվել լուսնի շուրջ թռչելու համար, այդ թվում՝ զբոսաշրջիկների հետ:

Ինչպես հաճախ է պատահում SpaceX նախագծերի հետ, Dragon V2 նախագծի ժամկետները մի քանի անգամ փոխվել են: Այսպիսով, ենթադրյալ Falcon Heavy ավիափոխադրողի հետ ուշացումների պատճառով առաջին փորձարկումների ամսաթիվը տեղափոխվեց 2018 թվական, իսկ առաջին անձնակազմով թռիչքը աստիճանաբար «սողաց» մինչև 2019 թվականը: Ի վերջո, մի քանի շաբաթ առաջ մշակող ընկերությունը հայտարարեց, որ մտադիր է հրաժարվել նոր «Վիշապի» սերտիֆիկացումից՝ անձնակազմով թռիչքների համար։ Ենթադրվում է, որ ապագայում նման խնդիրները կլուծվեն բազմակի օգտագործման BFR համակարգի միջոցով, որը դեռ չի ստեղծվել։

Dragon տրանսպորտային տիեզերանավն ունի ընդհանուր երկարությունը 7,2 մետր, տրամագիծը 3,66 մետր, չոր քաշը 4,2 տոննա է, այն ի վիճակի է 3,3 տոննա քաշով ծանրաբեռնվածություն հասցնել ISS և վերադարձնել մինչև 2,5 տոննա բեռ։ Որոշակի բեռներ տեղավորելու համար առաջարկվում է օգտագործել 11 խմ ծավալով փակ խցիկ և 14 խորանարդ մետր չճնշված ծավալով։ Առանց ճնշման կուպեը վայրէջքի ժամանակ ընկնում է և այրվում մթնոլորտում, իսկ երկրորդ բեռնատարածքը վերադառնում է Երկիր և պարաշյուտով վայրէջք կատարում: Ուղեծիրը շտկելու համար տիեզերանավը համալրված է Դրակո տիպի 18 շարժիչներով։ Համակարգերի արդյունավետությունն ապահովվում է մի զույգ արևային մարտկոցներով։

«Վիշապի» կառավարվող տարբերակի մշակման ժամանակ օգտագործվել են բազային տրանսպորտային նավի որոշակի ստորաբաժանումներ։ Միևնույն ժամանակ, կնքված կուպեը պետք է զգալիորեն վերամշակվեր՝ նոր խնդիրներ լուծելու համար: Նավի որոշ այլ տարրեր նույնպես փոխվել են։

Lockheed martin orion

2006 թվականին NASA-ն և Lockheed Martin-ը պայմանավորվեցին ստեղծել խոստումնալից բազմակի օգտագործման տիեզերանավ: Նախագիծն անվանվել է ամենապայծառ համաստեղություններից մեկի՝ Օրիոնի անունով: Տասնամյակի վերջին՝ աշխատանքների մի մասի ավարտից հետո, Միացյալ Նահանգների ղեկավարությունն առաջարկեց հրաժարվել այս նախագծից, սակայն երկար վեճերից հետո այն փրկվեց։ Աշխատանքները շարունակվել են և մինչ օրս որոշակի արդյունքների են հանգեցրել։

Հեռանկարային Orion նավը, ինչպես տեսնում է նկարիչը: ՆԱՍԱ-ի նկարչություն

Նախնական հայեցակարգին համապատասխան՝ Orion նավը պետք է օգտագործվեր տարբեր առաքելություններում։ Նրա օգնությամբ այն պետք է ապրանքներ ու մարդկանց հասցներ Միջազգային տիեզերակայան։ Համապատասխան տեխնիկայով նա կարող էր լուսին գնալ։ Նաև մշակվում էր դեպի աստերոիդներից որևէ մեկը կամ նույնիսկ Մարս թռիչքի հնարավորությունը։ Այնուամենայնիվ, նման խնդիրների լուծումը վերագրվում էր հեռավոր ապագային։

Վերջին տասնամյակի պլանների համաձայն՝ Orion-ի առաջին փորձնական արձակումը պետք է տեղի ունենար 2013 թվականին։ 2014 թվականի համար նրանք նախատեսում էին սկսել տիեզերագնացներով: Թռիչքը դեպի Լուսին կարող էր իրականացվել մինչև տասնամյակի վերջ։ Այնուհետև ժամանակացույցը ճշգրտվել է։ Առաջին անօդաչու թռիչքը հետաձգվել է 2014թ., իսկ մեկնարկը անձնակազմով` 2017թ. Լուսնի առաքելությունները հետաձգվեցին մինչև քսանականներ: Մինչ այժմ անձնակազմով թռիչքները հետաձգվել են հաջորդ տասնամյակ։

2014 թվականի դեկտեմբերի 5-ին տեղի ունեցավ Orion-ի առաջին փորձնական արձակումը։ Օգտակար բեռի սիմուլյատորով տիեզերանավը ուղեծիր է դուրս բերվել «Դելտա IV» արձակման մեքենայի միջոցով։ Մեկնարկից մի քանի ժամ անց նա վերադարձավ Երկիր և ցատկեց որոշակի տարածքում: Նոր գործարկումներ դեռ չեն իրականացվել։ Սակայն Lockheed Martin-ի և NASA-ի մասնագետները անգործ չեն նստել։ Վերջին մի քանի տարիների ընթացքում ստեղծվել են մի շարք նախատիպեր՝ ցամաքային պայմաններում որոշակի փորձարկումներ իրականացնելու համար։

Ընդամենը մի քանի շաբաթ առաջ սկսվեց առաջին «Օրիոնի» շինարարությունը՝ անձնակազմով թռիչքի համար: Դրա գործարկումը նախատեսված է հաջորդ տարի։ Տիեզերանավը ուղեծիր դուրս բերելու խնդիրը կվստահվի խոստումնալից Space Launch System մեկնարկային մեքենային։ Ընթացիկ աշխատանքների ավարտը ցույց կտա ողջ ծրագրի իրական հեռանկարները։

«Օրիոն» նախագիծը նախատեսում է մոտ 5 մ երկարությամբ և մոտ 3,3 մ տրամագծով նավի կառուցում։ Այս ապարատի բնորոշ առանձնահատկությունը մեծ ներքին ծավալն է։ Չնայած անհրաժեշտ սարքավորումների և գործիքների տեղադրմանը, փակ խցիկում մնում է 9 խորանարդ մետրից մի փոքր պակաս ազատ տարածություն, որը հարմար է որոշակի սարքերի, ներառյալ անձնակազմի նստատեղերի տեղադրման համար: Նավը կկարողանա իր վրա վերցնել մինչև վեց տիեզերագնաց կամ որոշակի բեռ: Նավի ընդհանուր զանգվածը որոշված ​​է 25,85 տոննա մակարդակում։

Suborbital համակարգեր

Ներկայումս մի քանի հետաքրքիր ծրագրեր են իրականացվում, որոնք չեն նախատեսում բեռնատար բեռի արձակում Երկրի ուղեծիր։ Մի շարք ամերիկյան ընկերությունների սարքավորումների հեռանկարային մոդելները կկարողանան իրականացնել միայն ենթածրային թռիչքներ։ Ենթադրվում է, որ այս տեխնիկան կօգտագործվի որոշ հետազոտությունների կամ տիեզերական զբոսաշրջության զարգացման համար: Նման նոր նախագծերը չեն դիտարկվում լիարժեք տիեզերական ծրագրի մշակման համատեքստում, սակայն, այնուամենայնիվ, դրանք որոշակի հետաքրքրություն են ներկայացնում։

Suborbital մեքենա SpaceShipTwo White Knight Two փոխադրող ինքնաթիռի թևի տակ: Լուսանկարը Virgin Galactic / virgingalactic.com

Scale Composites-ի և Virgin Galactic-ի SpaceShipOne և SpaceShipTwo նախագծերն առաջարկում են համալիրի կառուցում, որը բաղկացած է փոխադրող ինքնաթիռից և ուղեծրային ինքնաթիռից: 2003 թվականից ի վեր երկու տեսակի սարքավորումները կատարել են զգալի թվով փորձնական թռիչքներ, որոնց ընթացքում փորձարկվել են տարբեր նախագծային առանձնահատկություններ և աշխատանքի մեթոդներ: Ակնկալվում է, որ SpaceShipTwo տիպի տիեզերանավը կկարողանա նստեցնել մինչև վեց ուղևոր-զբոսաշրջիկների և բարձրացնել նրանց առնվազն 100-150 կմ բարձրություն, այսինքն. արտաքին տարածության ստորին սահմանից բարձր: Թռիչքն ու վայրէջքը պետք է իրականացվեն «ավանդական» օդանավակայանից։

Blue Origin-ը վերջին տասնամյակի կեսերից աշխատում էր ենթաօրբիտալ տիեզերական համակարգի մեկ այլ տարբերակի վրա։ Նա առաջարկում է նման թռիչքներ կատարել՝ օգտագործելով մեկնարկային մեքենայի և նավի կապոց, որոնք նման են այլ ծրագրերում օգտագործվողներին: Ընդ որում, և՛ հրթիռը, և՛ նավը պետք է լինեն բազմակի օգտագործման։ Համալիրը ստացել է New Shepard անվանումը։ 2011 թվականից նոր տիպի հրթիռներն ու նավերը պարբերաբար փորձնական թռիչքներ են իրականացնում։ Արդեն հնարավոր է եղել տիեզերանավն ուղարկել ավելի քան 110 կմ բարձրություն, ինչպես նաև ապահովել ինչպես տիեզերանավի, այնպես էլ արձակման մեքենայի անվտանգ վերադարձը։ Հետագայում New Shepard համակարգը պետք է լինի տիեզերական զբոսաշրջության ոլորտում նորարարություններից մեկը։

Վերօգտագործելի ապագա

Երեք տասնամյակ շարունակ՝ սկսած անցյալ դարի ութսունականների սկզբից, Տիեզերական տրանսպորտի համակարգ/Տիեզերական մաքոքային համալիրը եղել է ՆԱՍԱ-ի զինանոցում մարդկանց և ապրանքների ուղեծիր հասցնելու հիմնական միջոցը: Բարոյական և ֆիզիկական հնության, ինչպես նաև բոլոր ցանկալի արդյունքների հասնելու անհնարինության պատճառով «Շաթլների» շահագործումը դադարեցվել է։ 2011 թվականից ի վեր Միացյալ Նահանգները չունի գործառնական բազմակի օգտագործման նավ: Ավելին, մինչդեռ նրանք չունեն սեփական կառավարվող մեքենա, ինչի արդյունքում տիեզերագնացները ստիպված են թռչել արտասահմանյան տեխնոլոգիայով։

Չնայած Տիեզերական տրանսպորտի համակարգի գործունեության դադարեցմանը, ամերիկյան տիեզերագնացությունը չի հրաժարվում բազմակի օգտագործման տիեզերանավերի գաղափարից: Այս տեխնիկան դեռևս մեծ հետաքրքրություն է ներկայացնում և կարող է օգտագործվել բազմաթիվ առաքելություններում: Այս պահին NASA-ն և մի շարք առևտրային կազմակերպություններ մշակում են միանգամից մի քանի խոստումնալից տիեզերանավեր՝ ինչպես ուղեծրային ինքնաթիռներ, այնպես էլ պարկուճներով համակարգեր։ Այս պահին այս նախագծերը տարբեր փուլերում են և տարբեր հաջողություններ են ցույց տալիս։ Շատ մոտ ապագայում՝ ոչ ուշ, քան 20-ականների սկիզբը, նոր զարգացումների մեծ մասը կհասնի փորձնական կամ լիարժեք թռիչքների փուլ, ինչը հնարավորություն կտա վերանայել իրավիճակը և նոր եզրակացություններ անել։

Կայքերի նյութերի հիման վրա.
http://nasa.gov/
http://space.com/
http://globalsecurity.org/
https://washingtonpost.com/
http://boeing.com/
http://lockheedmartin.com/
http://spacex.com/
http://virgingalactic.com/
http://spacedev.com/

Ctrl Մուտքագրեք

Բծավոր Օշ Ս բկու Նշեք տեքստը և սեղմեք Ctrl + Enter

Ինչ է պատահել? Շատ բան, այդ թվում Վիետնամի պատերազմը, Ուոթերգեյթի սկանդալը և այլն։ Բայց եթե արմատին նայեք և ձերբազատվեք ամեն ինչ անցողիկ ու անկապից, պարզվում է, որ իսկապես մեկ պատճառ կա՝ փողը։

Երբեմն մենք մոռանում ենք, որ տիեզերական ճանապարհորդությունը շատ թանկ արժե։ Ցածր երկրի ուղեծիր դնելը ընդամենը մեկ ֆունտ ցանկացած բան արժե 10000 դոլար: Պատկերացրեք Ջոն Գլենի իրական չափի արձանը, որը պատրաստված է ամուր ոսկուց, և դուք որոշակի պատկերացում կունենաք նման նախագծերի արժեքի մասին: Դեպի Լուսին թռիչքի համար կպահանջվի մոտ 100,000 դոլար մեկ ֆունտ բեռի համար: Դեպի Մարս թռիչքը կարժենար մեկ ֆունտ 1 միլիոն դոլար (մոտավորապես ադամանդի քաշ):

Հետո՝ 1960-ականներին, գնի հարցը գործնականում չէր դիտարկվում՝ ամեն ինչ ծածկված էր համընդհանուր ոգեւորությամբ ու աճով։ տիեզերական մրցավազքռուսների հետ։ Խիզախ տիեզերագնացների տպավորիչ նվաճումները թաքցնում էին տիեզերական թռիչքների արժեքը, մանավանդ որ երկու կողմերն էլ պատրաստ էին շատ բան անել ազգային պատվին աջակցելու համար: Բայց նույնիսկ գերտերությունները չեն կարող երկար տասնամյակներ կրել նման բեռ։

Այդ ամենը տխուր է: Ավելի քան 300 տարի է անցել այն պահից, երբ սըր Իսահակ Նյուտոնը առաջին անգամ գրեց շարժման օրենքները, և մենք դեռ գերված ենք պարզ հաշվարկներով: Օբյեկտը մերձերկրային ուղեծիր նետելու համար այն պետք է արագացնել մինչև 7,9 կմ/վ արագություն: Օբյեկտը միջմոլորակային ճանապարհորդության ուղարկելու և Երկրի գրավիտացիոն դաշտի միջակայքից դուրս բերելու համար անհրաժեշտ է նրան տալ 11,2 կմ/վ արագություն (Իսկ այս կախարդական ցուցանիշին հասնելու համար՝ 11,2 կմ/վ, պետք է օգտագործել. Նյուտոնի դինամիկայի երրորդ օրենքը. յուրաքանչյուր գործողություն Սա նշանակում է, որ հրթիռը կարող է արագանալ՝ հակառակ ուղղությամբ տաք գազեր արտանետելով, ճիշտ այնպես, ինչպես օդապարիկը թռչում է սենյակի շուրջը, եթե այն փչեք և բաց թողնեք փականը: Այսպիսով, դժվար չէ հաշվարկել տիեզերական ճանապարհորդության արժեքը՝ համաձայն Նյուտոնի օրենքների. Չկա բնության մեկ օրենք (ոչ ֆիզիկական, ոչ ինժեներական), որը մեզ արգելի ուսումնասիրել Արեգակնային համակարգ; ամեն ինչ ծախսերի մասին է:

Բայց սա բավարար չէ։ Հրթիռը պետք է կրի վառելիք, ինչը զգալիորեն մեծացնում է նրա բեռը։ Ինքնաթիռները կարող են հաղթահարել այս խնդիրը՝ մթնոլորտից թթվածին որսալով և շարժիչներին ուղարկելով: Բայց տիեզերքում օդ չկա, և հրթիռը պետք է իր հետ տանի ամբողջ թթվածինն ու ջրածինը:

Բացի այն, որ այս փաստը տիեզերական ճանապարհորդությունը դարձնում է շատ թանկ հաճույք, դա է հիմնական պատճառը, որ մենք չունենք հրթիռների փաթեթներ և թռչող մեքենաներ։ Գիտաֆանտաստիկ գրողները (բայց ոչ գիտնականները) սիրում են պլանավորել այն օրը, երբ մենք բոլորս հագնում ենք մեր հրթիռները և թռչում աշխատանքի, կամ գնում ենք կիրակնօրյա խնջույքի ընտանեկան թռչող մեքենայով: Մարդիկ հաճախ հիասթափվում են ֆուտուրիստներից, քանի որ նրանց կանխատեսումները երբեք չեն իրականանում: (Սա է պատճառը, որ շուրջբոլորը շատ հոդվածներ և գրքեր կան ցինիկ վերնագրերով, ինչպիսիք են «Ո՞ւր է իմ հրթիռային փաթեթը»): Բայց պատճառը հասկանալու համար բավական է մի պարզ հաշվարկ անել: Rocketpacks գոյություն ունեն; ավելին, նացիստները նույնիսկ փորձել են դրանք օգտագործել Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ։ Սակայն ջրածնի պերօքսիդը, որը սովորական վառելիք է նման դեպքերում, արագ է սպառվում, ուստի հրթիռային փաթեթում միջին թռիչքը տևում է ընդամենը մի քանի րոպե: Նմանապես, ուղղաթիռի պտուտակներ ունեցող թռչող մեքենաներն ահավոր քանակությամբ վառելիք են այրում, ինչը սովորական մարդու համար դրանք չափազանց թանկ է դարձնում:

Լուսնային ծրագրի ավարտը

Տիեզերական ճամփորդությունների երկնային բարձր գներն են, որոնք մեղավոր են անձնակազմով տիեզերական ճանապարհորդության ապագայի ներկայիս անորոշության համար: Ջորջ Բուշը, որպես նախագահ, 2004 թվականին ներկայացրել է հստակ, բայց բավականին հավակնոտ տիեզերական ծրագրի նախագիծ: Նախ, տիեզերական մաքոքը պետք է հեռացվեր 2010 թվականին և փոխարինվեր նոր հրթիռային համակարգով, որը կոչվում էր Համաստեղություն մինչև 2015 թվականը: Երկրորդ՝ մինչև 2020 թվականը այն պետք է վերադառնար Լուսին և ի վերջո մեր մոլորակի արբանյակի վրա մշտական ​​բնակելի բազա հիմներ։ Երրորդ՝ այս ամենը պետք է ճանապարհ հարթեր դեպի Մարս մարդատար թռիչքի համար:

Այնուամենայնիվ, նույնիսկ Բուշի պլանի հետևանքով տիեզերքի հետախուզման տնտեսությունը զգալիորեն փոխվել է, հիմնականում այն ​​պատճառով, որ Մեծ անկումը դատարկեց ապագա տիեզերական ճանապարհորդությունների դրամապանակը: Նախագահ Բարաք Օբամային ուղղված Օգոստինյան հանձնաժողովի 2009 թվականի զեկույցում սկզբնական ծրագիրն իրագործելի չէ՝ հաշվի առնելով առկա ֆինանսավորման մակարդակը: 2010 թվականին նախագահ Օբաման գործնական քայլեր ձեռնարկեց փակելու և՛ Տիեզերական մաքոքի ծրագիրը, և՛ տիեզերական մաքոքի փոխարինման մշակման համար, որը հիմք կստեղծեր Լուսին վերադառնալու համար: Մոտ ապագայում ՆԱՍԱ-ն, առանց սեփական հրթիռների՝ մեր տիեզերագնացներին տիեզերք ուղարկելու համար, ստիպված կլինի հույսը դնել ռուսների վրա։ Մյուս կողմից, այս իրավիճակը խթանում է մասնավոր ընկերությունների ջանքերը՝ ստեղծելու հրթիռներ, որոնք անհրաժեշտ են օդաչուավոր տիեզերական ծրագիրը շարունակելու համար։ ՆԱՍԱ-ն, լքելով իր փառավոր անցյալը, երբեք հրթիռներ չի ստեղծի անձնակազմի ծրագրի համար: Օբամայի ծրագրի կողմնակիցներն ասում են, որ դա նշանավորում է տիեզերական հետազոտության նոր դարաշրջանի սկիզբը, որտեղ մասնավոր նախաձեռնությունը կանցնի: Քննադատները նշում են, որ այս պլանի իրականացումը ՆԱՍԱ-ն կվերածի «առանց նպատակի գործակալության»։

Վայրէջք աստերոիդի վրա

Օգոստինոսի հանձնաժողովի զեկույցը առաջարկում էր այսպես կոչված ճկուն ուղի, ներառյալ մի քանի բավականին համեստ նպատակներ, որոնք չեն պահանջում հրթիռային վառելիքի խելագար սպառում. օրինակ՝ ճանապարհորդություն դեպի մոտակա աստերոիդ, որը պատահաբար թռչում է Երկրի կողքով, կամ ուղևորություն դեպի Մարսի արբանյակներ: . Զեկույցում նշվում էր, որ թիրախ աստերոիդը կարող է դեռ չկա մեր քարտեզների վրա. գուցե դա անհայտ թափառող մարմին է, որը պետք է հայտնաբերվի մոտ ապագայում:

Հանձնաժողովի զեկույցում նշվում է, որ խնդիրն այն է, որ Լուսնի, հատկապես Մարսի վրա վայրէջքի, ինչպես նաև թռիչքի և վերադարձի համար մղիչները չափազանց թանկ են լինելու: Բայց քանի որ գրավիտացիոն դաշտը աստերոիդի և Մարսի արբանյակների վրա շատ թույլ է, շատ ավելի քիչ վառելիք կպահանջվի: Օգոստինոսի զեկույցում նշվում էր նաև Լագրանժի կետեր այցելելու հնարավորությունը, այսինքն՝ բաց տարածության այնպիսի վայրեր, որտեղ փոխադարձաբար փոխհատուցվում է Երկրի և Լուսնի գրավիտացիոն գրավչությունը։ (Հնարավոր է, որ այդ կետերը ծառայեն որպես տիեզերական աղբավայր, որտեղ Արեգակնային համակարգի կողմից հավաքված և Երկրի մերձակայքում թակարդված բոլոր բեկորները կուտակվել են դեռևս հնագույն ժամանակներից. տիեզերագնացներն այնտեղ կարողացել են գտնել հետաքրքիր քարեր, որոնք թվագրվում են Արեգակի ձևավորման ժամանակաշրջանում։ Երկիր-Լուսին համակարգ)

Իսկապես, աստերոիդի վրա վայրէջք կատարելը ոչ թանկ խնդիր է, քանի որ աստերոիդներն ունեն չափազանց թույլ գրավիտացիոն դաշտ։ (Սա է նաև պատճառը, որ աստերոիդները հակված են լինել անկանոն, այլ ոչ թե կլոր: Տիեզերքի բոլոր մեծ մարմինները՝ աստղերը, մոլորակները և արբանյակները, կլոր են, քանի որ ձգողության ուժը հավասարաչափ ձգում է նրանց դեպի կենտրոն: Ցանկացած անկանոնություն մոլորակը աստիճանաբար հարթվում է: Բայց աստերոիդի վրա ձգողության ուժն այնքան թույլ է, որ այն չի կարող սեղմել աստերոիդը գնդակի մեջ:

Նման թռիչքի հնարավոր թիրախներից է Ապոֆիս աստերոիդը, որը 2029 թվականին պետք է վտանգավոր անցնի Երկրի կողքով։ Մոտ 300 մետր լայնությամբ ժայռի այս բլոկը, որը մեծ ֆուտբոլի դաշտի չափ է, այնքան մոտով կանցնի մոլորակին, որ մեր արհեստական ​​արբանյակներից մի քանիսը դուրս կթողնի: Մեր մոլորակի հետ փոխազդեցությունից աստերոիդի ուղեծիրը կփոխվի, և եթե ձեր բախտը չբերի, ապա 2036 թվականին այն կարող է կրկին վերադառնալ Երկիր. նույնիսկ չնչին հնարավորություն կա (100000-ից 1), որ նա կվերադառնա Երկիր: Եթե ​​դա իսկապես տեղի ունենար, ապա հարվածի հզորությունը հավասար կլիներ Հիրոսիմայի 100000 ռումբի; Դրանով իսկ հրդեհները, ցնցող ալիքները և շիկացած բեկորները կարող են ամբողջովին ավերել Ֆրանսիայի չափ տարածքը: (Համեմատության համար. 1908-ին Սիբիրյան Պոդկամեննայա Տունգուսկա գետի մոտ ընկել է շատ ավելի փոքր առարկա, հավանաբար բազմաբնակարան շենքի չափով և, պայթելով հազար Հիրոսիմայի ռումբերի ուժգնությամբ, տապալել է 2500 կմ 2 անտառներ: Հարվածային ալիքը. Այս պայթյունը զգացվեց: Բացի այդ, անկումը առաջացրեց Ասիայի և Եվրոպայի երկնքի անսովոր փայլը, այնպես որ Լոնդոնում գիշերը փողոցում դուք կարող եք թերթ կարդալ):

Ապոֆիսի այցելությունը չափազանց ծանր բեռ չի լինի NASA-ի բյուջեի համար, քանի որ աստերոիդը, այնուամենայնիվ, պետք է շատ մոտ թռչի, բայց դրա վրա վայրէջքը կարող է խնդիր լինել: Աստերոիդի թույլ գրավիտացիոն դաշտի պատճառով նավը ստիպված կլինի ոչ թե ավանդական իմաստով վայրէջք կատարել դրա վրա, այլ նավահանգիստ: Բացի այդ, այն հավասարապես չի պտտվում, ուստի վայրէջքից առաջ անհրաժեշտ կլինի բոլոր պարամետրերի ճշգրիտ չափումներ կատարել: Ընդհանուր առմամբ, հետաքրքիր կլիներ տեսնել, թե որքան ամուր է աստերոիդը։ Որոշ գիտնականներ ենթադրում են, որ դա կարող է պարզապես քարերի մի փունջ լինել, որոնք իրար են պահում թույլ գրավիտացիոն դաշտով. մյուսները դա համարում են ամուր: Մի օր աստերոիդների խտության մասին գիտելիքը կարող է կենսական նշանակություն ունենալ մարդկության համար. Հնարավոր է, որ մի օր մենք ստիպված լինենք միջուկային զենքի միջոցով մասնատել աստերոիդը: Եթե ​​տիեզերքում թռչող քարի բլոկը, փոշու վերածվելու փոխարեն, կոտրվի մի քանի մեծ կտորների, ապա դրանց անկումը Երկիր կարող է նույնիսկ ավելի վտանգավոր լինել, քան ամբողջ աստերոիդի անկումը: Ավելի լավ կլինի աստերոիդին ստիպել մի փոքր փոխել իր ուղեծիրը, նախքան այն մոտենա Երկրին:

Վայրէջք Մարսի արբանյակի վրա

Թեև Ավգուստինյան հանձնաժողովը խորհուրդ չի տվել Մարս կառավարվող առաքելության հետ կապված նախագիծը, մենք դեռևս ունենք մեկ այլ շատ հետաքրքիր հնարավորություն՝ տիեզերագնացներ ուղարկել Մարսի, Ֆոբոսի և Դեյմոսի արբանյակներին: Այս արբանյակները շատ ավելի փոքր են, քան Երկրի Լուսինը, ուստի, աստերոիդների նման, ունեն շատ թույլ գրավիտացիոն դաշտ: Բացի համեմատաբար էժան լինելուց, Մարսի արբանյակ այցելությունը մի քանի այլ առավելություններ ունի.

1. Նախ, այս արբանյակները կարող են օգտագործվել որպես ժամանակավոր տիեզերակայաններ: Դրանցից կարելի է հեշտությամբ վերլուծել մոլորակը՝ առանց իջնելու նրա մակերես։

2. Երկրորդ, մի օր դրանք կարող են օգտակար լինել որպես միջանկյալ փուլ Մարս արշավի համար: Ֆոբոսից մինչև Կարմիր մոլորակի կենտրոնը 10000 կմ-ից էլ քիչ է, ուստի այնտեղից կարող եք թռչել ընդամենը մի քանի ժամում:

3. Հավանաբար, այս արբանյակներն ունեն քարանձավներ, որոնք կարող են օգտագործվել մշտական ​​բնակելի բազա կազմակերպելու և այն երկնաքարերից ու տիեզերական ճառագայթումից պաշտպանելու համար։ Ֆոբոսի վրա, մասնավորապես, կա հսկայական Սթիքնի խառնարան; հավանաբար, սա հսկայական երկնաքարի հարվածի հետքն է, որը գրեթե պառակտել է արբանյակը: Աստիճանաբար, սակայն, ձգողականությունը հետ քաշեց բեկորները և վերակառուցեց արբանյակը: Թերևս այս երկարատև բախումից հետո Ֆոբոսի վրա շատ քարանձավներ և ճեղքեր են մնացել։

Վերադարձ դեպի Լուսին

Օգոստինոսի զեկույցում խոսվում է նաև դեպի Լուսին նոր արշավախմբի մասին, բայց միայն այն դեպքում, եթե տիեզերական ծրագրերի ֆինանսավորումն ավելացվի, և եթե առաջիկա տասը տարիների ընթացքում այս ծրագրի համար հատկացվի առնվազն 30 միլիարդ դոլար: Քանի որ դա շատ քիչ հավանական է, լուսնային ծրագիրը, ըստ էության, կարելի է փակված համարել գոնե առաջիկա տարիների համար։

Չեղարկված լուսնային ծրագիրը, որը կոչվում է Համաստեղություն, ներառում էր մի քանի հիմնական բաղադրիչ: Նախ, դա Ares V հրթիռային մեքենան է, ԱՄՆ առաջին գերծանր արձակման մեքենան 1970-ականների սկզբին Սատուրնի թոշակի անցնելուց հետո: Երկրորդ՝ «Արես I» ծանր հրթիռը և «Օրիոն» տիեզերանավը, որոնք կարող են վեց տիեզերագնաց տեղափոխել մերձերկրային տիեզերակայան կամ չորսը՝ դեպի Լուսին։ Եվ, վերջապես, Altair դեսանտը, որը, ըստ էության, պետք է իջներ Լուսնի մակերես։

Մաքոքի դիզայնը, որտեղ նավը տեղադրված էր կողքի վրա, ուներ մի քանի նշանակալի թերություններ, այդ թվում՝ թռիչքի ժամանակ փոխադրողի հակվածությունը կորցնելու ջերմամեկուսիչ փրփուրի կտորները: Սա աղետ էր «Կոլումբիա» տիեզերանավի համար. այն այրվել է Երկիր վերադառնալիս՝ իր հետ տանելով յոթ խիզախ տիեզերագնացների, և ամեն ինչ, քանի որ արձակման ժամանակ վառելիքի արտաքին բաքից պոկված փրփուրի մեկուսացման մի կտոր հարվածել է։ թևի եզրին և անցք է բացել դրա վրա ... Մթնոլորտ մտնելուց հետո տաք գազերը ներխուժեցին Կոլումբիայի կորպուս, սպանելով ներսում գտնվող բոլորին և նավը փլուզելով: Constellation նախագծում, որտեղ բնակելի մոդուլը պետք է տեղադրվեր անմիջապես հրթիռի վերին մասում, այս խնդիրը չէր առաջանա։

Մամուլը համաստեղության նախագիծն անվանել է «Ապոլոնի ծրագիր ստերոիդների վրա», որը շատ նման է 1970-ականների լուսնային ծրագրին: «Արես I» հրթիռի երկարությունը պետք է լիներ գրեթե 100 մ՝ «Սատուրն V»-ի 112, 5 մ-ի դիմաց։ Ենթադրվում էր, որ այս հրթիռը տիեզերք կուղարկի կառավարվող Orion տիեզերանավը՝ այդպիսով փոխարինելով հնացած մաքոքայիններին։ Altair մոդուլը գործարկելու և դեպի Լուսին թռիչքի համար վառելիքի մատակարարման համար ՆԱՍԱ-ն մտադիր էր օգտագործել 118 մ բարձրությամբ Ares V հրթիռը, որը կարող էր 188 տոննա բեռ ներարկել ցածր երկրի ուղեծիր: Ares V հրթիռը պետք է դառնար դեպի Լուսին կամ Մարս ցանկացած առաքելության ողնաշարը: (Չնայած «Արես»-ի զարգացումը դադարեցված է, սակայն լավ կլիներ, որ ծրագրից գոնե ինչ-որ բան պահպանվեր հետագա օգտագործման համար. խոսվում է այդ մասին):

Լուսնի մշտական ​​բազա

«Համաստեղություն» ծրագիրը փակելուց հետո նախագահ Օբաման բաց թողեց մի քանի տարբերակներ։ «Օրիոն» տիեզերանավը, որը ևս մեկ անգամ պետք է ամերիկացի տիեզերագնացներին հասցներ Լուսին և հետ վերադարձներ, համարվեց Միջազգային տիեզերակայանի կյանքը փրկող մեքենա: Միգուցե ապագայում, երբ տնտեսությունը վերականգնվի ճգնաժամից, ինչ-որ այլ վարչակազմ կցանկանա վերադառնալ լուսնային ծրագրին, ներառյալ լուսնային բազա ստեղծելու նախագիծը:

Լուսնի վրա մշտական ​​բնակելի բազա ստեղծելը անխուսափելիորեն կբախվի բազմաթիվ խոչընդոտների: Դրանցից առաջինը միկրոմետեորիտներն են: Քանի որ լուսնի վրա օդ չկա, երկնքից քարերն անարգել թափվում են նրա մակերեսին։ Հեշտ է համոզվել դրանում, պարզապես նայելով մեր արբանյակի մակերեսին, որն ամբողջությամբ բծավոր է երկնաքարերի հետ հին բախումների հետքերով. դրանցից մի քանիսը միլիարդավոր տարեկան են:

Շատ տարիներ առաջ, երբ ես Բերքլիի Կալիֆորնիայի համալսարանում էի, ես հնարավորություն ունեցա տեսնել այս վտանգը իմ աչքերով: Բերվել է տիեզերագնացների կողմից 1970-ականների սկզբին։ Լուսնի հողը իսկական սենսացիա է առաջացրել գիտական ​​աշխարհում. Ինձ հրավիրեցին լաբորատորիա, որտեղ նրանք մանրադիտակի տակ վերլուծեցին լուսնային հողը: Սկզբում ես տեսա մի քար, - ինչպես ինձ թվում էր, միանգամայն սովորական քար (լուսնային ժայռերը շատ նման են երկրային ժայռերի), բայց արժեր մանրադիտակով նայել ... Ես ցնցված էի: Ամբողջ ժայռը ծածկված էր երկնաքարի փոքրիկ խառնարաններով, որոնց ներսում երևում էին նույնիսկ ավելի փոքր խառնարաններ։ Ես նախկինում նման բան չէի տեսել։ Ես հասկացա, որ առանց մթնոլորտի աշխարհում, նույնիսկ փոշու ամենափոքր մասնիկը, որը հարվածում է ավելի քան 60,000 կմ/ժ արագությամբ, հեշտությամբ կարող է սպանել, և եթե ոչ սպանել, ապա անցքեր անել տիեզերական հագուստի վրա: (Գիտնականները պատկերացնում են միկրոմետեորիտների հասցրած հսկայական վնասը, քանի որ նրանք կարող են նմանակել բախումները նրանց հետ: Լաբորատորիաները, որոնք հատուկ ուսումնասիրում են նման բախումների էությունը, ունեն հսկայական թնդանոթներ, որոնք կարող են ահռելի արագությամբ կրակել մետաղական գնդակներ):

Հնարավոր լուծումներից մեկը մակերեսի տակ լուսնային բազա կառուցելն է: Հայտնի է, որ հին ժամանակներում Լուսինը եղել է հրաբխային ակտիվություն, և տիեզերագնացները, հնարավոր է, կարողանան գտնել լավայի խողովակ, որն անցնում է գետնի խորքերը։ (Լավայի խողովակները հնագույն լավայի հոսքերի հետքեր են, որոնք կրծում էին քարանձավային կառույցներում և թունելներում:) 2009 թվականին աստղագետները Լուսնի վրա գտան երկնաքերի չափ լավայի խողովակ, որը կարող էր հիմք հանդիսանալ լուսնային մշտական ​​բազայի համար:

Նման բնական քարանձավը տիեզերագնացներին կարող է ապահովել էժան պաշտպանություն տիեզերական ճառագայթներից և արևի բռնկումներից: Նույնիսկ մայրցամաքի մի ծայրից մյուսը թռիչքների ժամանակ (օրինակ՝ Նյու Յորքից Լոս Անջելես) մենք ենթարկվում ենք ժամում մոտ մեկ միլիբար ճառագայթման (որը համարժեք է ատամնաբույժի ռենտգենյան ճառագայթմանը): Լուսնի վրա ճառագայթումը կարող է այնքան ուժեղ լինել, որ բազայի բնակելի տարածքները պետք է տեղադրվեն մակերեսի խորքերում: Առանց մթնոլորտի, արեգակնային բռնկումների և տիեզերական ճառագայթների մահացու անձրևը տիեզերագնացներին կդնի վաղաժամ ծերացման և նույնիսկ քաղցկեղի անմիջական վտանգի տակ:

Անքաշությունը նույնպես խնդիր է, հատկապես երկար ժամանակ: Օհայո նահանգի Քլիվլենդում գտնվող ՆԱՍԱ-ի ուսումնական կենտրոնում տիեզերագնացների վրա տարբեր փորձեր են իրականացվում։ Մի անգամ ես տեսա մի առարկա, որը կախված էր հորիզոնական դիրքում հատուկ ամրագոտու օգնությամբ, որը վազում էր ուղղահայաց տեղադրված վազքուղու երկայնքով: Գիտնականները փորձել են որոշել առարկայի դիմացկունությունը զրոյական ձգողականության պայմաններում։

ՆԱՍԱ-ի բժիշկների հետ զրուցելուց հետո ես հասկացա, որ անկշռությունը շատ ավելի քիչ անվնաս է, քան թվում է առաջին հայացքից: Բժիշկներից մեկը ինձ բացատրեց, որ մի քանի տասնամյակների ընթացքում ամերիկացի տիեզերագնացների և ռուս տիեզերագնացների երկարատև թռիչքները զրոյական գրավիտացիայի պայմաններում հստակ ցույց են տվել. Մեր մարմինը Երկրի գրավիտացիոն դաշտում միլիոնավոր տարիների զարգացման արդյունք է: Ավելի թույլ գրավիտացիոն դաշտում երկարատև մնալու պայմաններում կենսաբանական գործընթացներում տեղի է ունենում խափանում։

Մոտ մեկ տարի զրոյական ձգողականության մեջ մնալուց հետո ռուս տիեզերագնացներն այնքան թույլ են վերադառնում երկիր, որ հազիվ են կարողանում սողալ: Տիեզերքում, նույնիսկ ամենօրյա վարժությունների դեպքում, մկանները ատրոֆիայի են ենթարկվում, ոսկորները կորցնում են կալցիումը, իսկ սրտանոթային համակարգը թուլանում է: Թռիչքից հետո որոշ մարդկանց մի քանի ամիս է պետք վերականգնման համար, և որոշ փոփոխություններ կարող են անդառնալի լինել: Դեպի Մարս ճանապարհորդությունը կարող է տևել երկու տարի, և տիեզերագնացներն այնքան թույլ են ժամանում, որ չեն կարող աշխատել: (Այս խնդրի լուծումներից մեկը միջմոլորակային նավը պտտելն է, դրանում արհեստական ​​ձգողականություն ստեղծելը: Այստեղ մեխանիզմը նույնն է, ինչ դույլը պտտվում է պարանի վրա, երբ ջուրը դրանից դուրս չի թափվում նույնիսկ գլխիվայր: դիրքը: Բայց սա շատ թանկ է, քանի որ դրա համար կպահանջվի ծանր և ծանր մեքենաներ՝ ռոտացիան պահպանելու համար, և յուրաքանչյուր ֆունտ հավելյալ քաշը նշանակում է 10,000 ԱՄՆ դոլար ծրագրի արժեքի ավելացում:)

Ջուր լուսնի վրա

Վերջին հայտնագործություններից մեկը կարող է լրջորեն փոխել լուսնային խաղի պայմանները. Լուսնի վրա հայտնաբերվել է հնագույն սառույց, որը հավանաբար մնացել է գիսաստղերի հետ երկարատև բախումներից: 2009 թվականին ՆԱՍԱ-ի LCROSS լուսնային զոնդը և նրա վերին աստիճանը՝ Կենտավրուսը, բախվեցին լուսնի հարավային բևեռի մոտ: Բախման արագությունը եղել է գրեթե 2500 մ/վ; Արդյունքում, մակերևույթից նյութը դուրս է շպրտվել ավելի քան մեկ կիլոմետր բարձրության վրա և ստեղծվել է մոտ 20 մ լայնությամբ խառնարան։ Հավանաբար հեռուստադիտողները մի փոքր հիասթափված էին, որ խոստացված գեղեցիկ պայթյունը տեղի չի ունեցել բախման ժամանակ, սակայն գիտնականները գոհ են մնացել. բախումը շատ ինֆորմատիվ է ստացվել։ Այսպիսով, մակերեսից նետված նյութի մեջ հայտնաբերվել է մոտ 100 լիտր ջուր։ Իսկ 2010 թվականին նոր ցնցող հայտարարություն արվեց՝ լուսնային նյութում ջուրը զանգվածային 5%-ից ավելին է, ուստի Լուսնի վրա հավանաբար ավելի շատ խոնավություն կա, քան Սահարայի որոշ հատվածներում։

Այս հայտնագործությունը կարող է հսկայական նշանակություն ունենալ. լիովին հնարավոր է, որ ապագա տիեզերագնացները կարող են օգտագործել ենթալուսնային սառույցի հանքավայրերը հրթիռային վառելիք արտադրելու համար (ջրից ջրածին հանելով), շնչելու (թթվածին ստանալու միջոցով), պաշտպանվելու համար (քանի որ ջուրը կլանում է ճառագայթումը): ) և խմելու համար (բնականաբար, մաքրված ձևով): Այսպիսով, այս հայտնագործությունը կօգնի մի քանի անգամ նվազեցնել լուսնային ցանկացած ծրագրի արժեքը:

Ստացված արդյունքները կարող են նշանակել նաև, որ բազայի կառուցման և հետագա մատակարարման ընթացքում տիեզերագնացները կկարողանան օգտագործել տեղական ռեսուրսները՝ ջուրը և բոլոր տեսակի օգտակար հանածոները։

դարի կեսերը

(2030–2070)

Թռիչք դեպի Մարս

2010-ին Նախագահ Օբաման, այցելելով Ֆլորիդա, ոչ միայն հայտարարեց լուսնային ծրագրի փակման մասին, այլ դրա փոխարեն աջակցեց առաքելությունը դեպի Մարս և ֆինանսավորեց դեռևս ծանր մեքենան, որը մի օր կարող էր տիեզերագնացներին տեղափոխել խորը տիեզերք լուսնային ուղեծրից դուրս: Նա ակնարկել է, որ հույս ունի սպասել այն օրվան, որը, հավանաբար, 2030-ականների կեսերին կլինի, երբ ամերիկացի տիեզերագնացները ոտք կդնեն Մարսի մակերեսին: Որոշ տիեզերագնացներ, ինչպես Բազ Օլդրինը, վճռականորեն աջակցեցին Օբամայի ծրագրին և հենց այն պատճառով, որ առաջարկվում էր բաց թողնել Լուսինը: Օլդրինը մի անգամ ինձ ասաց, որ քանի որ ամերիկացիներն արդեն եղել են լուսնի վրա, այժմ միակ իրական ձեռքբերումը կլինի թռիչքը դեպի Մարս։

Արեգակնային համակարգի բոլոր մոլորակներից միայն Մարսը բավական նման է Երկրին, ինչ-որ կյանքի ձև կարող էր ծագել այնտեղ: (Արևից այրված Մերկուրին, հավանաբար, չափազանց թշնամական է կյանքի համար, ինչպես մենք գիտենք: Գազային հսկաները՝ Յուպիտերը, Սատուրնը, Ուրանը և Նեպտունը, չափազանց ցուրտ են կյանքին աջակցելու համար: Վեներան շատ առումներով Երկրի նմանակն է, բայց շրջում է մոլորակի վրա: ջերմոցային էֆեկտն այնտեղ պայմաններն ուղղակի դժոխային է դարձրել. ջերմաստիճանը հասնում է +500 °C-ի, մթնոլորտը, որը հիմնականում բաղկացած է ածխաթթու գազից, 100 անգամ ավելի խտ է, քան Երկրինը, իսկ ծծմբաթթուն հորդում է երկնքից։ Ձեր մնացորդները կտապակվեն և կլուծվեն ծծմբաթթվի մեջ։ .)

Մյուս կողմից, Մարսը ժամանակին բավականին խոնավ մոլորակ էր: Այնտեղ, ինչպես Երկրի վրա, կային օվկիանոսներ և գետեր, որոնք վաղուց անհետացել էին։ Այսօր այն սառած, անշունչ անապատ է։ Հնարավոր է, սակայն, որ մի ժամանակ՝ միլիարդավոր տարիներ առաջ, Մարսի վրա ծաղկել է միկրոկյանքը. նույնիսկ հնարավոր է, որ մեր օրերում բակտերիաները ապրում են ինչ-որ տեղ տաք աղբյուրներում:

Այն բանից հետո, երբ Միացյալ Նահանգները վճռականորեն կորոշի մարդատար արշավախումբ իրականացնել դեպի Մարս, դրա համար կպահանջվի ևս 20-30 տարի։ Բայց պետք է նշել, որ մարդու համար Մարս հասնելը շատ ավելի դժվար կլինի, քան Լուսին։ Մարսը բարդության քվանտային թռիչք է՝ համեմատած Լուսնի հետ: Դուք կարող եք թռչել դեպի Լուսին երեք օրում, դուք ստիպված կլինեք հասնել Մարս վեց ամսից մինչև մեկ տարի:

2009 թվականի հուլիսին ՆԱՍԱ-ի գիտնականները պարզեցին, թե ինչպիսին կարող է լինել իսկական մարսյան արշավախումբը: Տիեզերագնացները Մարս կթռչեն մոտ վեց ամիս, ապա 18 ամիս կանցկացնեն Կարմիր մոլորակի վրա, ապա ևս վեց ամիս կծախսվեն վերադարձի վրա։

Ընդհանուր առմամբ, Մարս պետք է ուղարկվի մոտ 700 տոննա տեխնիկա՝ սա ավելին է, քան Միջազգային տիեզերական կայանը՝ 100 միլիարդ դոլար արժողությամբ: Սննդի և ջրի վրա խնայելու համար, Մարսի վրա ճանապարհորդելիս և աշխատելիս, տիեզերագնացները պետք է մաքրեն իրենց սեփական թափոնները և օգտագործեն դրանք բույսերը պարարտացնելու համար: Մարսի վրա չկա թթվածին, ոչ հող, ոչ ջուր, ոչ կենդանիներ, ոչ բույսեր, ուստի ամեն ինչ պետք է տեղափոխվի Երկրից: Տեղական ռեսուրսները չեն կարող օգտագործվել։ Մարսի մթնոլորտը գրեթե ամբողջությամբ կազմված է ածխածնի երկօքսիդից, իսկ մթնոլորտային ճնշումը կազմում է Երկրի միայն 1%-ը: Կոստյումի ցանկացած բաց կնշանակի ճնշման արագ անկում և մահ:

Արշավախումբն այնքան բարդ է լինելու, որ այն պետք է բաժանվի մի քանի փուլերի։ Քանի որ Երկրից վառելիք տեղափոխելը չափազանց թանկ կարժենա, հնարավոր է, որ վառելիքով առանձին հրթիռ պետք է ուղարկվի Մարս՝ միջմոլորակային փոխադրամիջոցը լիցքավորելու համար: (Կամ, եթե բավականաչափ թթվածին և ջրածին կարելի է արդյունահանել Մարսի սառույցից, դրանք կարող են օգտագործվել որպես հրթիռային վառելիք):

Մարս հասնելուն պես տիեզերագնացները կարող են ստիպված լինել մի քանի շաբաթով հարմարվել այլ մոլորակի կյանքին: Օրվա և գիշերվա ցիկլը այնտեղ մոտավորապես նույնն է, ինչ Երկրի վրա (մարսի օրերը մի փոքր ավելի երկար են և 24,6 ժամ), բայց Մարսի վրա մեկ տարին երկու անգամ ավելի երկար է, քան Երկրի վրա։ Ջերմաստիճանը գրեթե երբեք չի բարձրանում ցրտից: Այնտեղ մոլեգնում են սաստիկ փոշու փոթորիկները։ Մարսի վրա ավազները թալկի պես փոքր են, և փոշու փոթորիկները հաճախ ծածկում են ամբողջ մոլորակը:

Terraform Mars?

Ենթադրենք, որ մինչև դարի կեսերը տիեզերագնացները կայցելեն Մարս և այնտեղ պարզունակ բազա կկազմակերպեն։ Բայց սա բավարար չէ։ Ընդհանուր առմամբ, մարդկությունը, հավանաբար, լրջորեն կքննարկի Մարսը երկրագնդի ձևավորման նախագիծը՝ այն կյանքի համար ավելի հաճելի մոլորակի վերածելու: Այս նախագծի վրա աշխատանքը կսկսվի 21-րդ դարի ամենավերջին, լավագույն դեպքում, նույնիսկ հաջորդ դարի սկզբին։

Գիտնականներն արդեն մի քանի տարբերակ են դիտարկել՝ Մարսն ավելի հյուրընկալ վայր դարձնելու համար։ Դրանցից, հավանաբար, ամենապարզը Կարմիր մոլորակի մթնոլորտում մեթան կամ մեկ այլ ջերմոցային գազ ավելացնելն է: Մեթանը ավելի հզոր ջերմոցային գազ է, քան ածխաթթու գազը, ուստի մեթանի մթնոլորտը կփակի արևի լույսը և աստիճանաբար տաքացնի մոլորակի մակերեսը: Ջերմաստիճանը կբարձրանա ցրտից. Բացի մեթանից, այլ ջերմոցային գազեր, ինչպիսիք են ամոնիակը և ֆրեոնը, դիտարկվում են որպես տարբերակներ։

Ջերմաստիճանի բարձրանալուն պես հավերժական սառույցը միլիարդավոր տարիների ընթացքում առաջին անգամ կսկսի հալվել, ինչի պատճառով գետի ջրանցքները նորից կլցվեն ջրով։ Ժամանակի ընթացքում, քանի որ մթնոլորտը դառնում է ավելի խիտ, Մարսի վրա կարող են նորից ձևավորվել լճեր և նույնիսկ օվկիանոսներ: Արդյունքում էլ ավելի շատ ածխաթթու գազ կթողարկվի՝ դրական արձագանք կլինի։

2009 թվականին պարզվեց, որ մեթանը բնականաբար արտանետվում է Մարսի մակերևույթից։ Այս գազի աղբյուրը մնում է առեղծված: Երկրի վրա մեթանը հիմնականում առաջանում է օրգանական նյութերի քայքայման արդյունքում, սակայն Մարսի վրա այն կարող է լինել որոշ երկրաբանական գործընթացի կողմնակի արդյունք։ Եթե ​​գիտնականներին հաջողվի պարզել այդ գազի աղբյուրը, ապա միգուցե հնարավոր լինի ավելացնել դրա արդյունահանումը, ինչը նշանակում է փոխել մոլորակի մթնոլորտը։

Մեկ այլ հնարավորություն է գիսաստղ ուղարկել Մարսի մթնոլորտ: Եթե ​​հնարավոր լինի կալանել գիսաստղը Արեգակից բավական հեռու, նույնիսկ փոքր հարված՝ հատուկ հրթիռային շարժիչի հրում, տիեզերանավի հետ ճիշտ անկյան տակ բախում կամ նույնիսկ պարզապես գրավիտացիոն գրավչությունայս սարքը կարող է բավարար լինել տիեզերական թափառողի ուղեծիրը ճիշտ ձևով փոխելու համար: Գիսաստղերը հիմնականում կազմված են ջրից, և Արեգակնային համակարգում կան շատերը։ (Օրինակ, Հալլիի գիսաստղի միջուկը նման է գետնանուշի ընկույզի՝ մոտ 30 կմ տրամագծով և բաղկացած է հիմնականում սառույցից և ժայռից:) Մարսին մոտենալուն պես գիսաստղը կսկսի շփման զգալ մթնոլորտի դեմ և կամաց-կամաց կփլուզվի՝ ջուր բաց թողնելով: գոլորշու ձևը մոլորակի մթնոլորտ ...

Եթե ​​համապատասխան գիսաստղ չգտնվի, փոխարենը կարող է օգտագործվել Յուպիտերի սառցե արբանյակներից մեկը կամ, ասենք, սառույց պարունակող աստերոիդը, ինչպիսին Ցերերան է (գիտնականները կարծում են, որ դրա 20%-ը ջուր է)։ Իհարկե, լուսինը կամ աստերոիդն ավելի դժվար կլինի ուղղել մեզ անհրաժեշտ ուղղությամբ, քանի որ, որպես կանոն, նման երկնային մարմինները գտնվում են կայուն ուղեծրերում։ Եվ այնուհետև կա երկու տարբերակ՝ հնարավոր կլինի Մարսի ուղեծրում թողնել փոքրացած գիսաստղ, լուսին կամ աստերոիդ և թույլ տալ, որ այն կամաց-կամաց քայքայվի՝ մթնոլորտ արտանետելով ջրային գոլորշիներ, կամ իջեցնել այս երկնային մարմինը: Մարսի բևեռային գլխարկներ. Կարմիր մոլորակի բևեռային շրջաններն են սառեցված ածխաթթու գազը, որը անհետանում է ամռան ամիսներին, և սառույցը, որը հիմք է կազմում և երբեք չի հալվում: Եթե ​​գիսաստղը, լուսինը կամ աստերոիդը բախվում է սառցե գլխարկին, ահռելի քանակությամբ էներգիա է ազատվում, և չոր սառույցը գոլորշիանում է։ Ջերմոցային գազը կմտնի մթնոլորտ և կարագացնի Մարսի գլոբալ տաքացումը։ Դրական արձագանք կարող է լինել նաև այս տարբերակում: Որքան շատ ածխաթթու գազ արտազատվի մոլորակի շրջաբևեռային շրջաններից, այնքան ջերմաստիճանը կբարձրանա և, հետևաբար, ավելի շատ ածխաթթու գազ կթողարկվի:

Մեկ այլ առաջարկ է բևեռային սառցե գլխարկների վրա մի քանի միջուկային ռումբեր պայթեցնելը: Այս մեթոդի թերությունն ակնհայտ է՝ հնարավոր է, որ բաց թողնված ջուրը ռադիոակտիվ լինի։ Կամ կարող եք փորձել այնտեղ ջերմամիջուկային ռեակտոր կառուցել, որը հալեցնում է բևեռային շրջանների սառույցը։

Միաձուլման ռեակտորի հիմնական վառելիքը ջուրն է, և Մարսի վրա բավականաչափ սառեցված ջուր կա:

Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է ցրտից, մակերեսի վրա կձևավորվեն ծանծաղ ջրային մարմիններ, որոնք կարող են բնակեցվել ջրիմուռների որոշ ձևերով, որոնք ծաղկում են Երկրի վրա Անտարկտիդայում: Մարսի մթնոլորտը, որը 95% ածխաթթու գազ է, հավանաբար դուր կգա։ Դուք կարող եք նաև գենետիկորեն ձևափոխել ջրիմուռները, որպեսզի հնարավորինս արագ աճեն: Ջրիմուռների լճակները մի քանի ձևով կարագացնեն երկրային ձևավորումը: Նախ, ջրիմուռները ածխաթթու գազը կվերածեն թթվածնի: Երկրորդ՝ նրանք կփոխեն Մարսի մակերևույթի գույնը և, համապատասխանաբար, նրա անդրադարձելիությունը։ Ավելի մուգ մակերեսը կկլանի ավելի շատ արեգակնային ճառագայթում: Երրորդ, քանի որ ջրիմուռները կաճեն ինքնուրույն, առանց արտաքին օգնության, մոլորակի վրա իրավիճակը փոխելու նման միջոցը համեմատաբար էժան կլինի։ Չորրորդ՝ ջրիմուռները կարող են օգտագործվել որպես սնունդ։ Ժամանակի ընթացքում այս ջրիմուռների լճերը կստեղծեն հող և սննդանյութեր. բույսերը կարող են օգտվել դրանից, որն էլ ավելի կարագացնի թթվածնի արտադրությունը:

Գիտնականները դիտարկում են նաև Մարսը արբանյակներով շրջապատելու հնարավորությունը, որոնք կհավաքեն արևի լույսը և այն կուղարկեն մոլորակի մակերես: Հնարավոր է, որ նման արբանյակները, նույնիսկ ինքնուրույն, կարողանան Մարսի մակերևույթի ջերմաստիճանը հասցնել սառեցման կետի և ավելի բարձր: Հենց դա տեղի ունենա, և մշտական ​​սառույցը սկսի հալվել, այդ ժամանակ մոլորակն ինքնին տաքանալու է բնական ճանապարհով:

Տնտեսական օգուտ.

Պետք չէ պատրանքներ կրել և մտածել, որ Լուսնի և Մարսի գաղութացումը մարդկությանը անմիջապես կբերի տնտեսական անասելի օգուտներ։ Երբ Կոլումբոսը նավարկեց դեպի Նոր աշխարհ 1492 թվականին, նա դրանով բացեց մուտքը դեպի պատմության մեջ չտեսնված գանձեր: Շատ շուտով կոնկիստադորները սկսեցին տեղաբնակ հնդիկներից թալանված հսկայական քանակությամբ ոսկի նոր հայտնաբերված վայրերից ուղարկել իրենց հայրենիք, իսկ վերաբնակներին՝ արժեքավոր հումք և գյուղատնտեսական ապրանքներ։ Դեպի Նոր աշխարհ արշավների ծախսերը ավելին էին, քան վճարվում էին այնտեղ գտնվող անհամար գանձերի շնորհիվ:

Սակայն Լուսնի և Մարսի գաղութները տարբեր են: Չկա օդ, հեղուկ ջուր կամ պարարտ հող, ուստի այն ամենը, ինչ ձեզ անհրաժեշտ է, պետք է Երկրից հասցվի հրթիռներով, ինչը աներևակայելի թանկ է: Ավելին, առնվազն կարճաժամկետ հեռանկարում լուսնի գաղութացման մեջ ռազմական իմաստ չկա: Երկրից Լուսին կամ հետ հասնելու համար տևում է միջինը երեք օր, իսկ միջուկային պատերազմը կարող է սկսվել և ավարտվել ընդամենը մեկուկես ժամում՝ առաջին ICBM-ների գործարկման պահից մինչև վերջին պայթյունները: Լուսնից եկող տիեզերական հեծելազորը պարզապես ժամանակ չի ունենա իրական մասնակցություն ունենալու Երկրի վրա տեղի ունեցող իրադարձություններին: Որպես հետևանք, Պենտագոնը չի ֆինանսավորում լուսնի ռազմականացման որևէ խոշոր ծրագիր:

Սա նշանակում է, որ այլ աշխարհների զարգացման համար ցանկացած լայնածավալ գործողություն ուղղված կլինի ոչ թե Երկրի, այլ տիեզերական նոր գաղութների շահերին։ Գաղութարարները ստիպված կլինեն մետաղներ և այլ օգտակար հանածոներ արդյունահանել իրենց կարիքների համար, քանի որ դրանք Երկրից (և նաև Երկիր) տեղափոխելը չափազանց թանկ է: Աստերոիդների գոտում հանքարդյունաբերությունը տնտեսապես շահավետ կդառնա միայն այն դեպքում, եթե լինեն ինքնաբավ գաղութներ, որոնք կարող են ինքնուրույն օգտագործել արդյունահանվող նյութերը, և դա տեղի կունենա հենց այս դարի վերջին, կամ, ավելի հավանական է, ավելի ուշ:

Տիեզերական տուրիզմ

Բայց ե՞րբ սովորական քաղաքացիական անձը կկարողանա թռչել տիեզերք: Որոշ գիտնականներ, օրինակ՝ Փրինսթոնի համալսարանի հանգուցյալ Ջերարդ Օ'Նիլը, գերբնակեցման խնդիրը լուծելու համար երազում էին անիվների տեսքով հսկա տիեզերական գաղութի մասին, որտեղ կտեղավորվեն բնակելի թաղամասեր, ջրի մաքրման գործարաններ, օդի վերականգնման խցիկներ և այլն: Այնուամենայնիվ, 21-րդ դարում այն ​​գաղափարը, որ տիեզերական գաղութները կարող են լուծել կամ գոնե մեղմել այս խնդիրը, մնում է ֆանտազիա: Մարդկության մեծ մասի համար Երկիրը կլինի միակ տունը առնվազն ևս 100-200 տարի:

Այնուամենայնիվ, դեռ կա մի ճանապարհ, որով սովորական մարդը կարող է իրականում թռչել տիեզերք՝ որպես զբոսաշրջիկ: Կային ձեռնարկատերեր, ովքեր քննադատում էին NASA-ին սարսափելի անարդյունավետության և բյուրոկրատիայի համար և պատրաստ են իրենք ներդրումներ կատարել տիեզերական տեխնոլոգիաների մեջ՝ հավատալով, որ շուկայական մեխանիզմները կօգնեն մասնավոր ներդրողներին նվազեցնել տիեզերական ճանապարհորդության արժեքը: Բուրթ Ռութանը և նրա ներդրողները արդեն շահել են 10 միլիոն դոլար արժողությամբ Ansari X մրցանակը 2004 թվականի հոկտեմբերի 4-ին՝ երկու շաբաթվա ընթացքում երկու անգամ արձակելով իրենց SpaceShipOne-ը՝ երկրի մակերևույթից 100 կմ բարձրության վրա: SpaceShipOne-ն առաջին հրթիռային նավն է, որը հաջողությամբ ավարտեց տիեզերական ճանապարհորդությունը մասնավոր փողերով: Դրա մշակումն արժեցել է մոտավորապես 25 մլն դոլար։ Վարկը հովանավորել է Microsoft-ի միլիարդատեր Փոլ Ալենը։

Ներկայումս SpaceShipTwo տիեզերանավը գրեթե պատրաստ է։ Ռուտանը կարծում է, որ շատ շուտով հնարավոր կլինի սկսել փորձարկումները, որից հետո կոմերցիոն տիեզերանավն իրականություն կդառնա։ Virgin Atlantic-ի միլիարդատեր Ռիչարդ Բրենսոնը ստեղծել է Virgin Galactic-ը՝ տիեզերանավով Նյու Մեքսիկոյում և մարդկանց երկար ցուցակով, ովքեր ցանկանում են 200,000 դոլար ծախսել տիեզերք թռչելու վաղեմի երազանքի վրա: Virgin Galactic-ը, որը, հավանաբար, կլինի առաջին խոշոր ընկերությունը, որը կառաջարկի կոմերցիոն տիեզերական ճանապարհորդություններ, արդեն պատվիրել է հինգ SpaceShipTwo տիեզերանավ: Եթե ​​ամեն ինչ ընթանա նախատեսվածի պես, տիեզերագնացության արժեքը տասն անգամ կնվազի:

SpaceShipTwo-ում գումար խնայելու մի քանի եղանակ կա: Հսկայական արձակման մեքենաներ օգտագործելու փոխարեն, որոնք նախատեսված են բեռնատար բեռներ ուղիղ Երկրից տիեզերք ուղարկելու համար, Ռութանը իր տիեզերանավը տեղադրում է ինքնաթիռի վրա և այն մղում սովորական մթնոլորտային ռեակտիվ շարժիչներով: Այս դեպքում թթվածինը օգտագործվում է մթնոլորտի ներսում։ Այնուհետև գետնից մոտ 16 կմ բարձրության վրա նավը անջատվում է ինքնաթիռից և միացնում սեփական ռեակտիվ շարժիչները։ Տիեզերանավը չի կարող մտնել ցածր երկրային ուղեծիր, սակայն վառելիքի առկա պաշարը բավական է երկրի մակերևույթից ավելի քան 100 կիլոմետր բարձրանալու համար՝ այնտեղ, որտեղ գրեթե մթնոլորտ չկա, և ուր ուղևորները կարող են տեսնել, որ երկինքը աստիճանաբար սևանում է: Շարժիչները ունակ են նավը արագացնել M = 3-ին համապատասխան արագությամբ, այսինքն՝ ձայնի արագությունից մինչև երեք անգամ (մոտ 3500 կմ/ժ): Սա, իհարկե, բավական չէ այն ուղեծիր դուրս բերելու համար (այստեղ, ինչպես արդեն նշվեց, անհրաժեշտ է առնվազն 28500 կմ/ժ արագություն, որը համապատասխանում է 7,9 կմ/վրկ), այլ՝ ուղևորներին եզրին հասցնելու համար։ երկրագնդի մթնոլորտի և բաց տարածությունբավական. Միանգամայն հնարավոր է, որ շատ մոտ ապագայում զբոսաշրջային թռիչքը դեպի տիեզերք կարժենա ոչ ավելի, քան սաֆարին Աֆրիկայում:

(Այնուամենայնիվ, Երկրի շուրջ թռչելու համար դուք պետք է շատ ավելի շատ վճարեք և թռչեք տիեզերակայանով: Մի անգամ ես հարցրեցի Microsoft-ի միլիարդատեր Չարլզ Սիմոնիին, թե որքան արժեր նրա համար ISS-ի տոմսը: Մամուլի տեղեկություններում այդ թիվը 20 միլիոն էր: դոլար: Նա պատասխանեց, որ չեմ ցանկանա ճշգրիտ գումար նշել, բայց թերթի տեղեկություններն այնքան էլ սխալ չեն: Նրան այնքան դուր եկավ տիեզերքը, որ քիչ անց նա նորից թռավ կայարան: Այսպիսով, տիեզերական զբոսաշրջությունը, նույնիսկ ոչ չափազանց հեռավոր ապագան, կմնա շատ հարուստ մարդկանց արտոնությունը:)

2010 թվականի սեպտեմբերին տիեզերական զբոսաշրջությունը լրացուցիչ խթան ստացավ Boeing կորպորացիայից, որը հայտարարեց իր մուտքի մասին այս շուկա և նախատեսեց առաջին թռիչքները տիեզերական զբոսաշրջիկների համար արդեն 2015 թվականին: Սա միանգամայն համահունչ կլիներ նախագահ Օբամայի՝ մարդատար տիեզերական հետազոտությունը դեպի տարածք տեղափոխելու ծրագրերին: մասնավոր ձեռքեր. Boeing-ի ծրագիրը նախատեսում է պարկուճների արձակում դեպի Միջազգային տիեզերակայան Կանավերալ հրվանդանի արձակման վայրից անձնակազմի չորս անդամներով և երեք ազատ տարածք տիեզերական զբոսաշրջիկների համար: Այնուամենայնիվ, Boeing-ը բավականին կոպիտ է վարվել մասնավոր տիեզերական նախագծերի ֆինանսավորման հարցում. գումարի մեծ մասը պետք է վճարվի հարկատուներին: «Սա անվստահելի շուկա է», - ասում է Ջոն Էլբոնը՝ կոմերցիոն տիեզերական արձակումների ծրագրի ղեկավարը: «Եթե մենք հույս ունենանք միայն Boeing-ի միջոցների վրա բոլոր առկա ռիսկային գործոնների համար, մենք չէինք կարողանա հաջողությամբ ավարտին հասցնել գործը»:

Մութ ձիեր

Տիեզերական ճանապարհորդության չափազանց բարձր արժեքը հետ է պահում ինչպես առևտրային, այնպես էլ գիտական ​​առաջընթացը, այնպես որ մարդկությունն այժմ ունի բոլորովին նոր, հեղափոխական տեխնոլոգիայի կարիք: Մինչև դարի կեսերը գիտնականներն ու ինժեներները պետք է կատարելագործեն նոր մեկնարկային մեքենաները՝ նվազեցնելու գործարկման ծախսերը:

Ֆիզիկոս Ֆրիմեն Դայսոնը բազմաթիվ առաջարկների մեջ առանձնացրեց մի քանի տեխնոլոգիաներ, որոնք ներկայումս փորձնական փուլում են, բայց մի օր, հավանաբար, տիեզերքը հասանելի կդարձնեն նույնիսկ սովորական մարդուն։ Այս առաջարկներից ոչ մեկը հաջողություն չի երաշխավորում, բայց հաջողության դեպքում տիեզերք բեռների առաքման արժեքը կտրուկ կնվազի: Այս առաջարկներից առաջինը լազերային ռեակտիվ շարժիչ համակարգերն են. արտաքին աղբյուրից (օրինակ՝ Երկրից) հզոր լազերային ճառագայթն ուղղվում է հրթիռի հիմքը, որտեղ այն առաջացնում է մինի պայթյուն, որի հարվածային ալիքը տեղի է ունենում։ հրթիռը շարժման մեջ. Լազերային իմպուլսների կայուն հոսքը գոլորշիացնում է ջուրը, և ստացված գոլորշին հրթիռը մղում է տիեզերք: Լազերային ռեակտիվ շարժիչի հիմնական առավելությունն այն է, որ դրա համար էներգիան գալիս է արտաքին աղբյուրից՝ անշարժ լազերից: Լազերային հրթիռը հիմնականում վառելիք չի կրում: (Ի հակադրություն, քիմիական հրթիռներն իրենց էներգիայի զգալի մասը ծախսում են իրենց շարժիչների համար վառելիքը բարձրացնելու և փոխադրելու համար):

Լազերային ռեակտիվ շարժիչի տեխնոլոգիան արդեն ցուցադրվել է լաբորատորիայում, որտեղ մոդելը հաջողությամբ փորձարկվել է 1997 թվականին։ Նյու Յորքի Rensselaer պոլիտեխնիկական ինստիտուտից Լեյկ Միրաբոն ստեղծել է նման հրթիռի աշխատանքային նախատիպը և այն անվանել թեթև նավի տեխնոլոգիայի ցուցադրող։ Նրա առաջին թռչող մոդելներից մեկը կշռել է 50 գրամ և եղել է մոտ 15 սմ տրամագծով «թափուկ»։ օդային հարվածային ալիքներն այն արագացրել են 2 գ արագացումով (որը երկու անգամ գերազանցում է Երկրի վրա ձգողականության արագացումը և մոտավորապես 19,6 մ/վրկ 2) և ավտոմատ պայթյուններ հիշեցնող հնչյուններ: Mirabeau-ի թեթև հրթիռները օդ բարձրացել են ավելի քան 30 մետր (որը մոտավորապես համապատասխանում է 1930-ականներին Ռոբերտ Գոդդարի առաջին հեղուկ շարժիչով հրթիռներին):

Դայսոնը երազում է այն օրվա մասին, երբ լազերային ռեակտիվ շարժիչ համակարգերը կկարողանան ծանր բեռներ արձակել Երկրի ուղեծիր մեկ ֆունտից ընդամենը 5 դոլարով, ինչը, անկասկած, կհեղափոխի տիեզերական արդյունաբերությունը: Նա պատկերացնում է հսկա 1000 մեգավատ հզորությամբ (որը համապատասխանում է ստանդարտ միջուկային էներգաբլոկի հզորությանը) լազերային, որը կարող է ուղեծիր դուրս մղել երկու տոննա կշռող հրթիռը, որը բաղկացած է օգտակար բեռից և բազայում գտնվող ջրի բաքից։ Ջուրը դանդաղորեն ներթափանցում է տանկի ստորին պատի փոքրիկ ծակոտիների միջով: Ե՛վ օգտակար բեռը, և՛ տանկը կշռում են մեկ տոննա: Երբ լազերային ճառագայթը հարվածում է հրթիռի հատակին, ջուրն ակնթարթորեն գոլորշիանում է՝ առաջացնելով մի շարք հարվածային ալիքներ, որոնք հրթիռը մղում են դեպի տիեզերք: Հրթիռը հասնում է 3 գ արագացման և վեց րոպեում անցնում է ցածր երկրային ուղեծիր։

Քանի որ հրթիռն ինքնին վառելիք չի կրում, ապա կրիչի աղետալի պայթյունի վտանգ չկա։ Քիմիական հրթիռների համար նույնիսկ այսօր՝ Առաջին արբանյակից 50 տարի անց, խափանման հավանականությունը մոտ 1% է: Եվ այս խափանումները, որպես կանոն, շատ տպավորիչ տեսք ունեն՝ թթվածինն ու ջրածինը պայթում են հսկա հրե գնդիկներով, իսկ բեկորները թափվում են արձակման հարթակի վրա։ Ի հակադրություն, լազերային համակարգը պարզ է, անվտանգ և կարող է օգտագործվել ավելի քան մեկ անգամ շատ կարճ ընդմիջումներով. դրա շահագործման համար անհրաժեշտ է միայն ջուր և լազեր։

Ավելին, ժամանակի ընթացքում այս համակարգը արդյունք կտա։ Եթե ​​այն օգտագործվի տարեկան կես միլիոն տիեզերանավ արձակելու համար, ապա արձակման վճարը հեշտությամբ կփակի ինչպես շահագործման, այնպես էլ զարգացման ու շինարարության ծախսերը։ Դայսոնը, սակայն, հասկանում է, որ այս երազանքի իրականացման համար տասնամյակներ կպահանջվեն։ Բարձր հզորության լազերների ոլորտում հիմնարար հետազոտությունները կպահանջեն շատ ավելի մեծ գումար, քան ցանկացած համալսարան կարող է իրեն թույլ տալ: Քանի դեռ կառավարությունը կամ որևէ խոշոր կորպորացիա չի ստանձնել զարգացման ֆինանսավորումը, լազերային ռեակտիվ շարժիչ համակարգեր երբեք չեն կառուցվի:

Մրցանակային ֆոնդերի մրցանակն այստեղ կարող է շատ օգտակար լինել: Մի անգամ ես խոսեցի Փիթեր Դիամանդիսի հետ, ով այն հիմնադրեց 1996 թվականին, և պարզեցի, որ նա քաջատեղյակ է քիմիական հրթիռների սահմանափակումներին: Նույնիսկ SpaceShipTwo-ի հետ, նա խոստովանեց ինձ, մենք բախվեցինք այն փաստի հետ, որ քիմիական հրթիռները շատ թանկ միջոց են գրավիտացիայի հետևանքներից խուսափելու համար: Արդյունքում հաջորդ X Prize-ը կստանա նրան, ով կհաջողվի ստեղծել էներգիայի ճառագայթով շարժվող հրթիռ: (Բայց լազերային ճառագայթի փոխարեն ենթադրվում է օգտագործել մեկ այլ, որը նման է էլեկտրամագնիսական էներգիայի լազերային ճառագայթին՝ միկրոալիքային ճառագայթ):

Մրցանակի շուրջ աղմուկը և ինքնին բազմամիլիոնանոց մրցանակը կարող են բավական խայծ լինել ոչ քիմիական հրթիռների նկատմամբ, ինչպիսին միկրոալիքային հրթիռն է, հետաքրքրությունը ձեռնարկատերերի և գյուտարարների շրջանում:

Կան այլ փորձարարական հրթիռային նախագծեր, սակայն դրանց մշակումը հղի է տարբեր ռիսկերով։ Տարբերակներից մեկը գազային թնդանոթն է, որը հսկա տակառից մի քանի պարկուճ է արձակում` Ժյուլ Վեռնի «Երկրից մինչև Լուսին» վեպում պարկուճի նման մի բան: Վեռնի արկը, սակայն, չէր հասնի Լուսին, քանի որ վառոդն ի վիճակի չէ արագացնել այն մինչև 11 կմ/վ արագությունը, որն անհրաժեշտ է Երկրի գրավիտացիոն դաշտից փախչելու համար: Գազային թնդանոթում, վառոդի փոխարեն, արկերը մեծ արագությամբ դուրս են մղելու բարձր ճնշման տակ սեղմված գազը երկար խողովակի մեջ։ Սիեթլում Վաշինգտոնի համալսարանի հանգուցյալ Աբրահամ Հերցբերգը կառուցեց նման թնդանոթի նախատիպը մոտ 10 սմ տրամագծով և մոտ 10 մ երկարությամբ: Թնդանոթի ներսում գտնվող գազը մեթանի և օդի խառնուրդ է՝ սեղմված մինչև 25 մթնոլորտ: . Գազը բռնկվում է, իսկ արկը բարելի մեջ արագանում է 30000 գ արագությամբ, որի ժամանակ մետաղական առարկաների մեծ մասը հարթվում է։

Հերցբերգն ապացուցեց, որ գազային թնդանոթը կարող է աշխատել։ Բայց արկը տիեզերք նետելու համար դրա տակառը պետք է շատ ավելի երկար լինի՝ մոտ 230 մ; Բացի այդ, հրացանի տակառում պետք է գործեն տարբեր գազեր արագացման հետագծի երկայնքով: Որպեսզի բեռը հասնի առաջին տիեզերական արագությանը, անհրաժեշտ է լիսեռում կազմակերպել հինգ հատված՝ տարբեր աշխատանքային գազերով։

Գազային թնդանոթից արձակման արժեքը կարող է նույնիսկ ավելի ցածր լինել, քան լազերային համակարգ օգտագործելը։ Այնուամենայնիվ, չափազանց վտանգավոր է օդաչուավոր մեքենաները տիեզերք արձակել այս կերպ. միայն ամուր բեռը կարող է դիմակայել տակառի ինտենսիվ արագացմանը:

Երրորդ փորձարարական դիզայնը «սլինգատրոնն» է, որը պարսատիկի նման պետք է արձակի բեռը, իսկ հետո օդ նետի։

Այս սարքի նախատիպը կառուցել է Դերեկ Թիդմանը; նրա աշխատասեղանի մոդելն ի վիճակի է մի քանի վայրկյանում պտտել առարկան և նետել այն մինչև 100 մ/վ արագությամբ: Սլինգատրոնի նախատիպը մոտ մեկ մետր տրամագծով բլիթաձեւ խողովակ է։ Խողովակն ինքնին ունի մոտ 2,5 սմ տրամագծով և պարունակում է փոքրիկ պողպատե գնդակ: Գնդակը գլորվում է շրջանաձև խողովակի վրա, և փոքր շարժիչները մղում են այն և ստիպում արագացնել:

Իրական սլինգատրոնը, որի խնդիրն է լինելու բեռներ նետել ցածր երկրային ուղեծիր, պետք է լինի շատ ավելի մեծ չափերով՝ մոտ հարյուր կիլոմետր տրամագծով. Բացի այդ, այն պետք է էներգիա մղի գնդակի մեջ, մինչև այն արագանա մինչև 11,2 կմ/վ: Գնդակը սլինգատրոնից դուրս կթռչի 1000 գ արագացումով, ինչը նույնպես շատ է։ Ամեն բեռ չէ, որ կարող է դիմակայել նման արագացման։ Մինչ իրական սլինգատրոնի կառուցումը, կան բազմաթիվ տեխնիկական խնդիրներ, որոնք պետք է լուծվեն, որոնցից ամենակարևորը գնդակի և խողովակի միջև շփումը նվազագույնի հասցնելն է:

Ավելի քան մեկ տասնյակ տարի կպահանջվի նշված երեք նախագծերից յուրաքանչյուրը վերջնական տեսքի բերելու համար, նույնիսկ լավագույն դեպքում, և միայն այն դեպքում, եթե ֆինանսավորումը ստանձնեն կառավարությունը կամ մասնավոր բիզնեսը: Հակառակ դեպքում այս նախատիպերը հավերժ կմնան իրենց գյուտարարների սեղաններին։

Հեռավոր ապագա

(2070–2100)

Տիեզերական վերելակ

Հնարավոր է, որ այս դարի վերջում նանոտեխնոլոգիայի զարգացումը հնարավոր դարձնի նույնիսկ հայտնի տիեզերական վերելակը։ Մարդը, ինչպես Ջեքը լոբի ցողունի վրա, կկարողանա բարձրանալ այն ամպերի վրա և ավելի բարձր: Մենք կմտնենք վերելակ, կսեղմենք վերև կոճակը և կբարձրանանք մանրաթելի վրա, որը հազարավոր կիլոմետր երկարությամբ ածխածնային նանոխողովակ է։ Հասկանալի է, որ նման նորույթը կարող է շրջել տիեզերական ճանապարհորդության տնտեսությունն ու գլխիվայր շուռ տալ ամեն ինչ։

1895 թվականին ռուս ֆիզիկոս Կոնստանտին Ցիոլկովսկին, ոգեշնչված Էյֆելյան աշտարակի կառուցմամբ, որն այն ժամանակ աշխարհում ամենաբարձր շենքն էր, ինքն իրեն մի պարզ հարց տվեց՝ ինչո՞ւ չկառուցել տիեզերքի նման բարձր աշտարակ։ Եթե ​​բավական բարձր լինի, նա հաշվարկեց, երբեք չի ընկնի՝ ֆիզիկայի օրենքներով։ Նա այս կառույցն անվանել է «երկնային պալատ»։

Պատկերացրեք մի գնդակ: Եթե ​​դուք սկսեք ոլորել այն պարանի վրա, ապա կենտրոնախույս ուժը բավական կլինի, որպեսզի գնդակը չընկնի: Նմանապես, եթե պարանը բավականաչափ երկար է, կենտրոնախույս ուժը կպահի, որ դրա ծայրին ամրացված ծանրությունը գետնին չընկնի: Երկրի պտույտը բավական կլինի կապանքը երկնքում պահելու համար։ Հենց տիեզերական վերելակի մալուխը ձգվում է դեպի երկինք, ցանկացած մեքենա, որը կարող է շարժվել դրա երկայնքով, կարող է ապահով կերպով գնալ տիեզերք:

Թղթի վրա այս հնարքը կարծես թե աշխատում է: Բայց, ցավոք, եթե փորձեք կիրառել Նյուտոնի շարժման օրենքները և դրանցից հաշվարկել մալուխի լարվածությունը, կստացվի, որ այդ լարվածությունը գերազանցում է պողպատի ուժը. ցանկացած մալուխ պարզապես կկոտրվի, ինչը անհնարին է դարձնում տիեզերական վերելակը:

Երկար տարիներ և նույնիսկ տասնամյակներ տիեզերական վերելակի գաղափարը երբեմն մոռացվում էր, հետո նորից քննարկվում, որպեսզի ևս մեկ անգամ մերժվեր նույն պատճառով։ 1957 թվականին ռուս գիտնական Յուրի Արցուտանովն առաջարկեց նախագծի իր տարբերակը, ըստ որի՝ վերելակը պետք է կառուցվեր ոչ թե ներքևից վեր, այլ ընդհակառակը, վերևից վար։ Առաջարկվում էր ուղեծիր ուղարկել տիեզերանավ, որն այնուհետև մալուխը կիջեցնի այնտեղից; գետնին, մնում է միայն ուղղել այն: Այս նախագծի հանրահռչակմանը նպաստել են նաև գիտաֆանտաստիկ գրողները: Արթուր Քլարկը տիեզերական վերելակը ներկայացրել է իր 1979 թվականին «Դրախտի շատրվաններ» վեպում, իսկ Ռոբերտ Հայնլեյնը՝ 1982 թվականի «Ֆրիդա» վեպում։

Ածխածնային նանոխողովակները կրկին վերակենդանացրել են այս գաղափարը: Ինչպես արդեն տեսանք, նրանք ունեն ամենաբարձր ուժը բոլոր հայտնի նյութերից: Նրանք ավելի ամուր են, քան պողպատը, և պոտենցիալ ուժի առումով նանոխողովակները կարող են դիմակայել տիեզերական վերելակի կառուցվածքում առաջացող սթրեսներին:

Խնդիրը, սակայն, մաքուր ածխածնային նանոխողովակներից 80000 կմ երկարությամբ մալուխ ստեղծելն է: Սա անհավանական բարդ խնդիր է, քանի որ մինչ այժմ գիտնականներին հաջողվել է լաբորատորիայում ստանալ մաքուր ածխածնային նանոխողովակի ընդամենը մի քանի սանտիմետր: Դուք, իհարկե, կարող եք միասին ոլորել միլիարդավոր նանո մանրաթելեր, բայց այդ մանրաթելերը ամբողջական չեն լինի: Խնդիրը երկար նանոխողովակ ստեղծելն է, որում ածխածնի յուրաքանչյուր ատոմ խստորեն իր տեղում կլինի:

2009-ին Ռայսի համալսարանի գիտնականները հայտարարեցին կարևոր հայտնագործության մասին. ստացված մանրաթելերը ոչ թե մաքուր են, այլ կոմպոզիտային, բայց նրանք մշակել են տեխնոլոգիա, որը բավականաչափ ճկուն է՝ ցանկացած երկարության ածխածնային նանոխողովակներ ստեղծելու համար: Փորձի և սխալի միջոցով հետազոտողները հայտնաբերել են, որ ածխածնային նանոխողովակները կարող են լուծվել քլորոսուլֆոնաթթվի մեջ, այնուհետև քամել վարդակից, ինչպես ներարկիչը: Այս մեթոդով կարելի է ցանկացած երկարության ածխածնային նանոխողովակներից մանրաթել պատրաստել, իսկ հաստությունը 50 միկրոն է։

Ածխածնային նանոխողովակների մանրաթելերի առևտրային կիրառություններից մեկը էլեկտրահաղորդման գծերն են, քանի որ նանոխողովակները էլեկտրաէներգիան ավելի լավ են փոխանցում, քան պղնձը, դրանք ավելի թեթև և ամուր են: Ռայսի համալսարանի ճարտարագիտության պրոֆեսոր Մատեո Պասկուալին ասում է. «Էլեկտրահաղորդման գծերը տոննաներով վերցնում են այս մանրաթելից, և այն դեռ պատրաստելու միջոց չկա: Պետք է միայն մեկ հրաշքով հանդես գալ»։

Թեև ստացված մանրաթելերը բավականաչափ մաքուր չեն տիեզերական վերելակի համար օգտագործելու համար, այս ուսումնասիրությունները հույս են տալիս, որ մի օր մենք կսովորենք, թե ինչպես մաքուր ածխածնային նանոխողովակներ աճեցնել այնքան ամուր, որ մեզ երկինք բարձրացնեն:

Բայց եթե նույնիսկ ենթադրենք, որ երկար նանոխողովակներ արտադրելու խնդիրը կլուծվի, գիտնականները գործնական այլ խնդիրների առաջ կկանգնեն։ Օրինակ, տիեզերական վերելակի մալուխը պետք է շատ բարձրանա արբանյակների մեծ մասի ուղեծրից: Սա նշանակում է, որ ինչ-որ արբանյակի ուղեծիր, անշուշտ, մի օր կհատի տիեզերական վերելակի ճանապարհը և վթարի պատճառ կդառնա: Քանի որ ցածր արբանյակները թռչում են 7-8 կմ/վ արագությամբ, բախումը կարող է աղետալի լինել։ Սրանից հետևում է, որ վերելակը պետք է հագեցած լինի հատուկ հրթիռային շարժիչներով, որոնք վերելակի մալուխը դուրս կմղեն թռչող արբանյակների և տիեզերական աղբի ճանապարհից։

Մեկ այլ խնդիր է եղանակը, այսինքն՝ փոթորիկները, ամպրոպները և ուժեղ քամիները։ Տիեզերական վերելակը պետք է խարսխված լինի գետնին, գուցե ավիակիր կամ նավթային հարթակ Խաղաղ օվկիանոսում, բայց այն պետք է ճկուն լինի, որպեսզի չտուժի մոլեգնող տարրերից:

Բացի այդ, օդաչուների խցիկը պետք է ունենա խուճապի կոճակ և փրկարար պարկուճ՝ մալուխի կոտրվելու դեպքում։ Եթե ​​մալուխի հետ ինչ-որ բան պատահի, վերելակի խցիկը պետք է սահի կամ պարաշյուտով իջնի գետնին, որպեսզի փրկի ուղեւորներին:

Տիեզերական վերելակների հետազոտության մեկնարկն արագացնելու համար ՆԱՍԱ-ն մի քանի մրցույթ է հայտարարել։ NASA Space Elevator Race-ն առաջարկում է 2 միլիոն դոլար ընդհանուր գումարի մրցանակներ: Ըստ կանոնների՝ ճառագայթով փոխանցվող էներգիայի հաշվին աշխատող վերելակների մրցույթում հաղթելու համար պետք է կառուցվի 50 կգ-ից ոչ ավելի զանգվածով սարք, որը կարող է մալուխով բարձրանալ 1 բարձրության վրա։ կմ 2 մ/վ արագությամբ։ Խարդախն այն է, որ այս սարքը չպետք է ունենա վառելիք, մարտկոց կամ էլեկտրական մալուխներ: Դրա շարժման էներգիան պետք է փոխանցվի Երկրից ճառագայթի երկայնքով:

Ես իմ աչքերով տեսել եմ ինժեներների եռանդն ու էներգիան, ովքեր աշխատում են տիեզերական վերելակի վրա և երազում մրցանակ շահել։ Ես նույնիսկ թռավ Սիեթլ՝ հանդիպելու LaserMotive կոչվող խմբի արկածախնդիր երիտասարդ ինժեներներին: Լսելով «Սիրենների երգը»՝ ՆԱՍԱ-ի կոչը, նրանք սկսեցին սարքի նախատիպեր մշակել, որոնք, միանգամայն հնարավոր է, կդառնան տիեզերական վերելակի սիրտը։

Ես մտա մի մեծ անգար, որը վարձել էին երիտասարդները փորձարկման համար։ Անգարի մի ծայրում ես տեսա մի մեծ լազեր, որն ընդունակ էր արձակել հզոր էներգիայի ճառագայթ։ Մյուսը պարունակում էր իրական տիեզերական վերելակ: Դա մոտ մեկ մետր լայնությամբ տուփ էր՝ մեծ հայելիով։ Հայելին արտացոլել է լազերային ճառագայթը, որը հարվածել է այն արևային մարտկոցների մի ամբողջ զանգվածի վրա, որը նրա էներգիան վերածում է էլեկտրականության: Էլեկտրականություն մատակարարվեց շարժիչին, և վերելակի խցիկը դանդաղ սողաց կարճ մալուխով: Նման սարքի դեպքում էլեկտրական շարժիչով խցիկը կարիք չունի քաշել էլեկտրական մալուխը: Բավական է գետնից դրա վրա ուղղել լազերային ճառագայթ, և վերելակն ինքն իրեն կսողա մալուխի երկայնքով։

Անգարի լազերն այնքան հզոր է եղել, որ դրա շահագործման ընթացքում մարդիկ ստիպված են եղել պաշտպանել իրենց աչքերը հատուկ ակնոցներով։ Բազմաթիվ փորձերից հետո երիտասարդներին վերջապես հաջողվեց սողալով հասցնել իրենց մեքենան։ Տիեզերական վերելակների խնդրի մի ասպեկտը գոնե տեսականորեն լուծված է:

Ի սկզբանե առաջադրանքն այնքան բարդ էր, որ մասնակիցներից ոչ ոք չկարողացավ ավարտին հասցնել այն և նվաճել խոստացված մրցանակը։ Այնուամենայնիվ, 2009 թվականին LaserMotive-ը արժանացավ մրցանակի։ Մրցույթը կայացել է Կալիֆորնիայի Մոխավե անապատում գտնվող Էդվարդս ռազմաօդային բազայում։ Անապատի վրայով երկար մալուխով ուղղաթիռ է կախված, և մասնակիցների սարքերը փորձել են բարձրանալ այս մալուխի երկայնքով։ LaserMotive վերելակին հաջողվել է դա անել չորս անգամ երկու օրվա ընթացքում. նրա ցուցադրած լավագույն ժամանակը 228 վայրկյանն էր: Այսպիսով, երիտասարդ ինժեներների աշխատանքը, որ ես տեսա այդ անգարում, տվեցին իր պտուղները։

Աստղային նավեր

Մինչև այս դարավերջը գիտական ​​կայաններ հավանաբար կհայտնվեն Մարսի վրա և, հնարավոր է, աստերոիդների գոտում ինչ-որ տեղ, չնայած անձնակազմով տիեզերական հետազոտության ֆինանսավորման ներկայիս ճգնաժամին: Հերթական հաջորդը իսկական աստղ է լինելու։ Այսօր միջաստղային զոնդը լիովին անհույս աշխատանք կլիներ, բայց հարյուր տարի հետո իրավիճակը կարող է փոխվել:

Որպեսզի միջաստեղային ճանապարհորդության գաղափարն իրականություն դառնա, անհրաժեշտ է լուծել մի քանի հիմնարար մարտահրավերներ: Դրանցից առաջինը շարժման նոր սկզբունքի որոնումն է։ Ավանդական քիմիական հրթիռը մոտ 70000 տարի կպահանջի մոտակա աստղին հասնելու համար: Օրինակ, 1977 թվականին գործարկված երկու «Վոյաջերներ» սահմանեցին Երկրից ամենահեռավոր հեռավորության ռեկորդը: Ներկայումս (2011թ. մայիս) դրանցից առաջինը Արեգակից հեռացել է 17,5 միլիարդ կմ հեռավորության վրա, սակայն նրա անցած հեռավորությունը աստղեր տանող ճանապարհի միայն չնչին մասն է:

Առաջարկվել են միջաստղային մեքենաների շարժման մի քանի նախագծեր և սկզբունքներ: Այն:

Արևային առագաստ;

Միջուկային հրթիռ;

Հրթիռ ramjet fusion շարժիչով;

Նանոնավեր.

Օհայո նահանգի Քլիվլենդ քաղաքում ՆԱՍԱ-ի Plum Brook կայանում ես հանդիպեցի արևային առագաստի գաղափարի երազողներից և ջերմեռանդ կողմնակիցներից մեկին: Այս փորձարկման վայրում կառուցվել է արբանյակների փորձարկման աշխարհի ամենամեծ վակուումային պալատը: Այս պալատի չափերը զարմանալի են. այն իսկական քարանձավ է՝ մոտ 30 մ լայնությամբ և 38 մ բարձրությամբ, որտեղ հեշտությամբ կարող են տեղակայվել մի քանի բազմահարկ բնակելի շենքեր։ Այն նաև բավականաչափ մեծ է արբանյակները և հրթիռների մասերը վակուումում փորձարկելու համար: Նախագծի մասշտաբները զարմանալի են. Ես զգացի, որ ինձ հատուկ պատիվ է տրված. ես գտնվում էի հենց այն վայրում, որտեղ փորձարկվեցին Ամերիկայի շատ կարևոր արբանյակներ, միջմոլորակային զոնդեր և հրթիռներ:

Այսպիսով, ես հանդիպեցի արևային առագաստների առաջատար ջատագովներից մեկի՝ ՆԱՍԱ-ի գիտնական Լես Ջոնսոնի հետ: Նա ինձ ասաց, որ մանկուց, կարդալով ֆանտաստիկա, երազել է հրթիռներ կառուցել, որոնք կարող են թռչել դեպի աստղերը։ Ջոնսոնը նույնիսկ գրել է արևային առագաստների հիմնական դասընթաց: Նա կարծում է, որ այս սկզբունքը կարող է իրականացվել առաջիկա մի քանի տասնամյակների ընթացքում, սակայն պատրաստ է նրան, որ իրական աստղանավ կկառուցվի, ամենայն հավանականությամբ, իր մահից շատ տարիներ անց։ Ինչպես քարագործները, ովքեր կառուցել են միջնադարյան մեծ տաճարները, Ջոնսոնը հասկանում է, որ մի քանի մարդկային կյանք կարող է պահանջվել դեպի աստղեր թռչելու արհեստ ստեղծելու համար:

Արևային առագաստի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է այն փաստի վրա, որ թեև լույսը չունի հանգստի զանգված, այն ունի իմպուլս, ինչը նշանակում է, որ կարող է ճնշում գործադրել: Ճնշումը, որ արևի լույսը գործադրում է հանդիպած բոլոր առարկաների վրա, չափազանց փոքր է, մենք դա պարզապես չենք զգում, բայց եթե արևային առագաստը բավականաչափ մեծ է, և մենք պատրաստ ենք բավական երկար սպասել, ապա այդ ճնշումը կարող է արագացնել միջաստղային նավը (տիեզերքում՝ արևի լույսի ինտենսիվությունը միջինում ութ անգամ ավելի բարձր է, քան Երկրի վրա):

Ջոնսոնն ինձ ասաց, որ իր նպատակն է ստեղծել հսկա արևային առագաստ շատ բարակ, բայց դիմացկուն և դիմացկուն պլաստիկից: Ենթադրվում է, որ այս առագաստը պետք է ունենա մի քանի կիլոմետր երկարություն և պետք է կառուցվի բաց տարածության մեջ։ Հավաքվելուց հետո այն դանդաղորեն կպտտվի Արեգակի շուրջը, աստիճանաբար ավելի մեծ արագություն ձեռք բերելով: Մի քանի տարվա արագացման ընթացքում առագաստը դուրս կգա արեգակնային համակարգից և կվազի դեպի աստղերը: Ընդհանրապես, արևային առագաստը, ինչպես ինձ ասաց Ջոնսոնը, ունակ է միջաստեղային զոնդը արագացնել մինչև լույսի արագությունը 0,1%; համապատասխանաբար, նման պայմաններում այն ​​կհասնի մոտակա աստղին 400 տարի հետո։

Ջոնսոնը փորձում է ինչ-որ բան հորինել, որը արևային առագաստին լրացուցիչ արագացում կհաղորդի և կկրճատի թռիչքի ժամանակը: Հնարավոր ուղիներից մեկը հզոր լազերների մարտկոցի տեղադրումն է Լուսնի վրա: Լազերային ճառագայթները, բախվելով առագաստին, նրան կփոխանցեն լրացուցիչ էներգիա և, համապատասխանաբար, լրացուցիչ արագություն դեպի աստղեր թռչելիս։

Արևային առագաստանավի հետ կապված խնդիրներից մեկն այն է, որ այն չափազանց դժվար է կառավարել, և գրեթե անհնար է կանգնեցնել և ուղղել հակառակ ուղղությամբ, քանի որ արևի լույսը շարժվում է միայն մեկ ուղղությամբ՝ Արևից: Այս խնդրի լուծումներից մեկն առագաստը տեղակայելն է և թիրախ աստղի լույսն օգտագործելը այն դանդաղեցնելու համար: Մեկ այլ հնարավորություն է այս հեռավոր աստղի մոտ գրավիտացիոն մանևր անել և, օգտագործելով պարսատիկ էֆեկտը, արագացնել վերադարձի համար: Երրորդ տարբերակը այդ աստղային համակարգի ինչ-որ լուսնի վրա վայրէջք կատարելն է, դրա վրա լազերների մարտկոց կառուցելը և աստղի լույսն ու լազերային ճառագայթները օգտագործելով հետդարձի ճանապարհին:

Ջոնսոնը երազում է աստղերի մասին, բայց գիտակցում է, որ իրականությունն այս պահին շատ ավելի համեստ է թվում, քան իր երազանքները։ 1993 թվականին ռուսները 25-լավսանանոց ռեֆլեկտոր են տեղակայել Միր կայարանից բացված նավի վրա, սակայն փորձի նպատակը միայն տեղակայման համակարգի ցուցադրումն էր։ Երկրորդ փորձը ձախողվեց. 2004 թվականին ճապոնացիները հաջողությամբ արձակեցին արևային առագաստների երկու նախատիպ, բայց կրկին նպատակը ոչ թե շարժիչի, այլ տեղակայման համակարգի փորձարկումն էր: 2005 թվականին հավակնոտ փորձ կատարվեց իրական արևային առագաստ տեղակայելու Cosmos 1 անունով, որը կազմակերպել էին Planetary Society-ը, Cosmos Studios հասարակական կազմակերպությունը և Ռուսաստանի Գիտությունների ակադեմիան: Առագաստը արձակվել է ռուսական սուզանավից, սակայն «Վոլնա» հրթիռի արձակումն անհաջող է անցել, և արևային առագաստը ուղեծիր չի հասել։

Իսկ 2008 թվականին, երբ ՆԱՍԱ-ի թիմը փորձեց արձակել NanoSail-D արևային առագաստը, նույն պատմությունը տեղի ունեցավ Falcon 1 հրթիռի հետ:

Ի վերջո, 2010 թվականի մայիսին Ճապոնիայի օդատիեզերական հետազոտությունների գործակալությունը հաջողությամբ արձակեց IKAROS-ը՝ առաջին տիեզերանավը, որն օգտագործեց արևային առագաստների տեխնոլոգիան միջմոլորակային տարածքում: Սարքը դրվեց դեպի Վեներա թռիչքի ճանապարհին, հաջողությամբ գործարկեց 20 մ անկյունագծով քառակուսի առագաստը և ցուցադրեց իր կողմնորոշումը վերահսկելու և թռիչքի արագությունը փոխելու ունակությունը: Հետագայում ճապոնացիները նախատեսում են դեպի Յուպիտեր արևային առագաստով մեկ այլ միջմոլորակային զոնդ արձակել։

Միջուկային հրթիռ

Գիտնականները դիտարկում են նաև միջաստեղային ճանապարհորդության համար միջուկային էներգիան օգտագործելու հնարավորությունը։ Դեռևս 1953 թվականին ԱՄՆ Ատոմային էներգիայի հանձնաժողովը սկսեց միջուկային ռեակտորներով հրթիռների լուրջ մշակումը, որը սկսվեց Rover նախագծից։ 1950-1960-ական թթ. միջուկային հրթիռներով փորձարկումներն ավարտվել են հիմնականում անհաջող։ Միջուկային շարժիչները անկայուն էին և, ընդհանուր առմամբ, չափազանց բարդ էին այն ժամանակվա կառավարման համակարգերի համար: Բացի այդ, հեշտ է ցույց տալ, որ սովորական ատոմային տրոհման ռեակտորի էներգիայի ելքը լիովին անբավարար է միջաստղային տիեզերանավի համար: Միջին արդյունաբերական միջուկային ռեակտորը արտադրում է մոտ 1000 ՄՎտ հզորություն, ինչը բավարար չէ աստղերին հասնելու համար։

Այնուամենայնիվ, դեռ 1950-ական թթ. Գիտնականներն առաջարկել են միջաստղային մեքենաների համար օգտագործել ատոմային և ջրածնային ռումբեր, այլ ոչ թե ռեակտորներ: Օրիոն նախագծում, օրինակ, այն պետք է ցրեր ատոմային ռումբերի պայթյունի ալիքներով հրթիռը: Տիեզերանավը պետք է մի շարք ատոմային ռումբեր գցեր իր հետևից, որոնց պայթյունները ռենտգենյան ճառագայթների հզոր բռնկումներ կառաջացնեին։ Ենթադրվում էր, որ այս պայթյունների հարվածային ալիքը պետք է արագացներ աստղանավը:

1959 թվականին General Atomics-ի ֆիզիկոսները հաշվարկեցին, որ Orion-ի առաջադեմ տարբերակը՝ 400 մետր տրամագծով, պետք է կշռի 8 միլիոն տոննա, և այն պետք է սնվի 1000 ջրածնային ռումբերով։

Օրիոն նախագծի ջերմեռանդ կողմնակից էր ֆիզիկոս Ֆրիման Դայսոնը։ «Ինձ համար Օրիոնը նշանակում էր ողջ Արեգակնային համակարգի հասանելիությունը կյանքի տարածման համար: Նա կարող է փոխել պատմության ընթացքը, ասում է Դայսոնը։ Բացի այդ, դա հարմար միջոց կլիներ ատոմային ռումբերից ազատվելու համար։ «Մենք մեկ թռիչքով կազատվեինք 2000 ռումբից».

«Օրիոն» նախագծի ավարտը, սակայն, 1963 թվականի Միջուկային փորձարկումների սահմանափակման պայմանագիրն էր, որն արգելում էր ցամաքային պայթյունները: Առանց փորձարկման անհնար էր հիշել Orion-ի դիզայնը, և նախագիծը փակվեց:

Ուղղակի հոսքի ջերմամիջուկային շարժիչ

Մեկ այլ միջուկային հրթիռային նախագիծ առաջ է քաշվել 1960 թվականին Ռոբերտ Վ. Բուսսարդի կողմից. նա առաջարկել է հրթիռը սարքավորել ջերմամիջուկային շարժիչով, որը նման է սովորական ինքնաթիռի ռեակտիվ շարժիչին։ Ընդհանուր առմամբ, ռամջեթի շարժիչը թռիչքի ընթացքում օդ է բռնում և խառնում այն ​​ներսի վառելիքի հետ: Այնուհետև օդի/վառելիքի խառնուրդը բռնկվում է և տեղի է ունենում քիմիական պայթյուն, որն առաջացնում է շարժիչ ուժ: Բուսարն առաջարկեց նույն սկզբունքը կիրառել միաձուլման շարժիչի վրա։ Մթնոլորտից օդ վերցնելու փոխարեն, ինչպես դա անում է ինքնաթիռի շարժիչը, ramjet fusion շարժիչը կհավաքի միջաստղային տարածքում առկա ջրածինը: Ենթադրվում է, որ հավաքված գազը պետք է սեղմվի և տաքացվի էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի միջոցով՝ մինչև հելիումի միաձուլման ջերմամիջուկային ռեակցիայի մեկնարկը, որի ժամանակ ահռելի քանակությամբ էներգիա է արձակվում։ Պայթյուն կլինի, և հրթիռը հրում կստանա։ Եվ քանի որ միջաստեղային տարածության մեջ ջրածնի պաշարներն անսպառ են, միջուկային միջուկային շարժիչը, ենթադրաբար, կարող է ընդմիշտ աշխատել:

Ռամջեթ fusion շարժիչով նավի դիզայնը պաղպաղակի կոն է հիշեցնում։ Ձագարը գրավում է ջրածնի գազը, որն այնուհետև մտնում է շարժիչը, տաքանում և մտնում է միաձուլման ռեակցիա ջրածնի այլ ատոմների հետ: Բուսարդը հաշվարկել է, որ մոտ 1000 տոննա կշռող միջուկային շարժիչը ի վիճակի է պահպանել մոտ 10 մ / վ 2 հաստատուն արագացում (այսինքն, մոտավորապես հավասար է Երկրի վրա ձգողականության արագացմանը); այս դեպքում մեկ տարվա ընթացքում տիեզերանավը կաճի մինչև լույսի արագության մոտ 77%-ը։ Քանի որ միջուկային միջուկային շարժիչը սահմանափակված չէ վառելիքի պաշարներով, նման շարժիչով տիեզերանավը տեսականորեն կարող է դուրս գալ մեր Գալակտիկայի սահմաններից և ընդամենը 23 տարում, ըստ նավի ժամացույցի, հասնել Անդրոմեդայի միգամածությանը, որը գտնվում է 2 միլիոն հեռավորության վրա։ լուսային տարիներ մեզանից: (Ըստ Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսության՝ արագացող նավի մեջ ժամանակը դանդաղում է, այնպես որ աստղանավում գտնվող տիեզերագնացները կծերանան միայն 23 տարեկանում, նույնիսկ եթե Երկրի վրա միլիոնավոր տարիներ անցնեն):

Սակայն այստեղ կան նաև լուրջ խնդիրներ։ Նախ, միջաստղային միջավայրում հիմնականում առանձին պրոտոններ կան, ուստի ջերմամիջուկային շարժիչը պետք է այրի մաքուր ջրածինը, թեև այս ռեակցիան մեծ էներգիա չի տալիս: (Ջրածնի միաձուլումը կարող է տարբեր ձևերով ընթանալ: Ներկայումս Երկրի վրա գիտնականները նախընտրում են դեյտերիումի և տրիտիումի ազդեցության տարբերակը, որտեղ շատ ավելի շատ էներգիա է արտազատվում: Այնուամենայնիվ, միջաստեղային միջավայրում ջրածինը առանձին պրոտոնների տեսքով է: Հետևաբար, միայն պրոտոն-պրոտոն միաձուլման ռեակցիան է, որի ժամանակ շատ ավելի քիչ էներգիա է արտազատվում, քան դեյտերիում-տրիտում ռեակցիայի դեպքում։) Այնուամենայնիվ, Բուսարդը ցույց տվեց, որ եթե վառելիքի խառնուրդը փոփոխվում է որոշ քանակությամբ ածխածնի ավելացմամբ, ապա ածխածինը աշխատում է։ որպես կատալիզատոր, կապահովի հսկայական քանակությամբ էներգիա, որը լիովին բավարար է աստղանավին ...

Երկրորդ, աստղանավի դիմացի ձագարը պետք է հսկայական լինի, որպեսզի հավաքի բավականաչափ ջրածին` մոտ 160 կմ տրամագծով, ուստի այն պետք է հավաքվի տիեզերքում:

Կա ևս մեկ չլուծված խնդիր. 1985թ.-ին ինժեներներ Ռոբերտ Զուբրինը և Դանա Էնդրյուսը ցույց տվեցին, որ շրջակա միջավայրի հակազդեցությունը կկանխի միաձուլման էներգիայով աշխատող աստղանավը արագանալու մինչև լույսի մոտ արագություն: Այս դիմադրությունը պայմանավորված է նավի և ձագարի տեղաշարժով ջրածնի ատոմների դաշտում։ Այնուամենայնիվ, նրանց հաշվարկները հիմնված են որոշակի ենթադրությունների վրա, որոնք ապագայում կարող են չկիրառվել ռամջեթ շարժիչներով նավերի վրա:

Ներկայումս, թեև մենք հստակ պատկերացում չունենք պրոտոն-պրոտոնների միաձուլման գործընթացի մասին (ինչպես նաև միջաստեղային միջավայրում ջրածնի իոնների դիմադրության մասին), միջուկային միջուկային շարժիչի հեռանկարները մնում են անորոշ: Բայց եթե այս ինժեներական խնդիրները լուծելի են, ապա այս դիզայնը, անկասկած, լավագույններից մեկն է լինելու:

Հակամատերային հրթիռներ

Մեկ այլ տարբերակ է տիեզերքի էներգիայի ամենամեծ աղբյուրը հակամատերի օգտագործումը աստղանավը սնուցելու համար: Հակամատերը հակադիր է նյութին այն իմաստով, որ այնտեղ ատոմի բոլոր բաղկացուցիչ մասերն ունեն հակադիր լիցքեր։ Օրինակ, էլեկտրոնն ունի բացասական լիցք, իսկ հակաէլեկտրոնը (պոզիտրոն) ունի դրական լիցք։ Նյութի հետ շփվելիս հականյութը ոչնչացնում է: Միաժամանակ այնքան էներգիա է արտազատվում, որ հակամատերի մի թեյի գդալը բավական կլինի ամբողջ Նյու Յորքը ոչնչացնելու համար:

Հակամատերիան այնքան հզոր է, որ Դեն Բրաունի հրեշտակների և դևերի չարագործները դրանից ռումբ են կառուցում և պատրաստվում են պայթեցնել Վատիկանը. Պատմության մեջ նրանք հականյութ են գողանում եվրոպական խոշորագույն միջուկային CERN կենտրոնում, որը գտնվում է Շվեյցարիայում՝ Ժնևի մոտ: Ի տարբերություն ջրածնային ռումբի, որն ունի միայն 1% արդյունավետություն, հակամատերային ռումբը կլինի 100% արդյունավետ: Նյութի և հականյութի ոչնչացման ժամանակ էներգիան արտազատվում է Էյնշտեյնի հավասարման համաձայն՝ E = mc 2:

Հիմնականում հակամատերը հրթիռի իդեալական վառելիքն է: Ըստ Փենսիլվանիայի նահանգի համալսարանի Ջերալդ Սմիթի, 4 մգ հակամատերան բավական կլինի Մարս թռչելու համար, իսկ հարյուր գրամը նավը կտանի մոտակա աստղերին: Հակամատերի ոչնչացումից միլիարդ անգամ ավելի շատ էներգիա է արձակվում, քան կարելի է ստանալ նույն քանակությամբ ժամանակակից հրթիռային վառելիքից: Հակամատերային շարժիչը բավականին պարզ տեսք կունենա: Դուք պարզապես կարող եք ներարկել հակամատերի մասնիկներ՝ մեկ առ մեկ, հատուկ հրթիռային խցիկի մեջ: Այնտեղ նրանք ոչնչացնում են ընդհանուր նյութով՝ առաջացնելով տիտանական պայթյուն։ Այնուհետև տաքացվող գազերը դուրս են մղվում խցիկի մի ծայրից՝ առաջացնելով ռեակտիվ մղում:

Մենք դեռ շատ հեռու ենք այս երազանքի իրականացումից։ Գիտնականներին հաջողվել է ստանալ հակաէլեկտրոններ և հակապրոտոններ, ինչպես նաև հակաջրածնի ատոմներ, որոնցում հակաէլեկտրոնը շրջանառվում է հակապրոտոնի շուրջը։ Դա արվել է ինչպես CERN-ում, այնպես էլ Ֆերմիի ազգային արագացուցիչի լաբորատորիայում (ավելի հաճախ կոչվում է Ֆերմիլաբ) Չիկագոյի մոտ՝ Տևատրոնի վրա, որը մասնիկների մեծությամբ երկրորդ արագացուցիչն է աշխարհում (միայն ավելի մեծ, քան CERN-ի Մեծ հադրոնային կոլայդերը): Երկու լաբորատորիաներում էլ ֆիզիկոսները թիրախ են ուղարկել բարձր էներգիայի մասնիկների հոսք և ստացել բեկորների հոսք, որոնց թվում եղել են հակապրոտոններ։ Հզոր մագնիսների օգնությամբ հակամատերը առանձնացվել է սովորական նյութից։ Ստացված հակապրոտոններն այնուհետ դանդաղեցրին և թույլ տվեցին խառնվել հակաէլեկտրոնների հետ, ինչի արդյունքում ստեղծվեցին հակաջրածնի ատոմներ:

Ֆերմիլաբի ֆիզիկոսներից Դեյվ ՄաքԳինիսը շատ է մտածել հակամատերի գործնական օգտագործման մասին։ Ես և նա կանգնած էինք Թևատրոնի կողքին, և Դեյվը ինձ բացատրում էր հակամատերիայի սարսափելի տնտեսագիտությունը: Նրա խոսքերով, հականյութի զգալի քանակություն ստանալու միակ հայտնի միջոցը Tevatron-ի նման հզոր բախիչի օգտագործումն է. բայց այս մեքենաները չափազանց թանկ են և արտադրում են միայն շատ փոքր քանակությամբ հակամատեր: Օրինակ, 2004թ.-ին CERN-ի բախիչը գիտնականներին տվեց մի քանի տրիլիոներորդ գրամի հականյութ, և այդ հաճույքը գիտնականներին արժեցավ 20 միլիոն դոլար: Այդ գնով համաշխարհային տնտեսությունը կսնանկանա, քանի դեռ այն չի կարողացել բավարար քանակությամբ հակամատեր ստանալ մեկ աստղային արշավախմբի համար: Ինքնին հակամատերային շարժիչները, ընդգծել է ՄակԳինիսը, առանձնապես բարդ չեն և, իհարկե, չեն հակասում բնության օրենքներին։ Բայց նման շարժիչի արժեքը թույլ չի տա, որ այն իրականում կառուցվի մոտ ապագայում։

Հակամատերի նման խելահեղ թանկության պատճառներից մեկն այն ահռելի գումարներն են, որոնք պետք է ծախսվեն արագացուցիչների և բախվող սարքերի կառուցման վրա։ Այնուամենայնիվ, արագացուցիչներն իրենք ունիվերսալ մեքենաներ են և հիմնականում օգտագործվում են ոչ թե հակամատերի, այլ բոլոր տեսակի էկզոտիկ տարրական մասնիկների արտադրության համար։ Դա ֆիզիկական հետազոտության գործիք է, այլ ոչ թե արդյունաբերական ապարատ:

Կարելի է ենթադրել, որ նոր տեսակի կոլայդերի մշակումը, որը նախատեսված է հատուկ հակամատերի արտադրության համար, կարող է զգալիորեն նվազեցնել դրա արժեքը։ Այնուհետև նման մեքենաների զանգվածային արտադրությունը կստեղծեր զգալի քանակությամբ հակամատեր: ՆԱՍԱ-ից Հարոլդ Գերիշը վստահ է, որ հակամատերի գինը ի վերջո կարող է իջնել մինչև 5000 դոլար մեկ միկրոգրամի դիմաց:

Հակամատիան որպես հրթիռային վառելիք օգտագործելու մեկ այլ հնարավորություն է տիեզերքում հակամատերային երկնաքար գտնելը: Եթե ​​նման օբյեկտ գտնվեր, ապա դրա էներգիան, ամենայն հավանականությամբ, կբավականացներ մեկից ավելի աստղանավերի համար։ Պետք է ասել, որ 2006 թվականին ռուսական Resurs-DK արբանյակի կազմում արձակվել է եվրոպական PAMELA սարքը, որի նպատակը արտաքին տիեզերքում բնական հականյութի որոնումն է։

Եթե ​​տիեզերքում հնարավոր լինի հայտնաբերել հականյութը, ապա այն հավաքելու համար մարդկությունը ստիպված կլինի էլեկտրամագնիսական ցանցի նման մի բան հորինել։

Այսպիսով, թեև հակամատերի վրա միջաստղային տիեզերանավերը շատ իրական գաղափար են և չեն հակասում բնության օրենքներին, դրանք, ամենայն հավանականությամբ, չեն հայտնվի 21-րդ դարում, քանի դեռ դարի վերջում գիտնականները չեն կարողանա նվազեցնել հակամատերի արժեքը։ որոշակի ողջամիտ արժեքի: Բայց եթե դա հնարավոր լինի անել, ապա հակամատերային աստղանավի նախագիծն անշուշտ կհամարվի առաջիններից մեկը:

Նանոնավեր

Մենք վաղուց սովոր ենք հատուկ էֆեկտներին այնպիսի ֆիլմերում, ինչպիսիք են «Աստղային պատերազմները» և «Աստղային ճանապարհը». Աստղանավերի մասին պատկերացումներն առաջացնում են հսկայական ֆուտուրիստական ​​մեքենաների պատկերներ, որոնք բոլոր կողմերից խառնվում են բարձր տեխնոլոգիական գաջեթների ոլորտում վերջին գյուտերին: Մինչդեռ կա ևս մեկ հնարավորություն՝ նանոտեխնոլոգիայի օգտագործումը փոքրիկ աստղանավեր ստեղծելու համար, որոնք ոչ ավելի մեծ են, քան մատնոցը կամ ասեղը, կամ նույնիսկ ավելի փոքր: Մենք նախօրոք վստահ ենք, որ աստղանավերը պետք է լինեն հսկայական, ինչպես Enterprise-ը, և ունենան տիեզերագնացների մի ամբողջ անձնակազմ: Բայց նանոտեխնոլոգիայի օգնությամբ տիեզերանավի հիմնական գործառույթները կարող են դրվել նվազագույն ծավալով, այնուհետև ոչ թե մեկ հսկայական նավ, որում անձնակազմը պետք է երկար տարիներ ապրի, այլ միլիոնավոր փոքրիկ նանոնավեր կգնան դեպի աստղերը: . Թերևս դրանց միայն մի փոքր մասն է հասնելու իրենց նպատակակետին, բայց գլխավորը արվելու է. հասնելով նպատակակետ համակարգի արբանյակներից մեկին, այս նավերը գործարան կկառուցեն և կապահովեն սեփական օրինակների անսահմանափակ քանակի արտադրությունը։

Վինտ Սերֆը կարծում է, որ նանոնավերը կարող են օգտագործվել ինչպես Արեգակնային համակարգի ուսումնասիրության, այնպես էլ ժամանակի ընթացքում դեպի աստղեր թռիչքների համար: Նա ասում է. «Եթե մենք նախագծենք փոքր, բայց հզոր նանո սարքեր, որոնք կարող են հեշտությամբ տեղափոխվել և առաքվել մեր հարևան մոլորակների և արբանյակների մակերեսին, մակերեսի տակ և մթնոլորտ, Արեգակնային համակարգի հետազոտությունը շատ ավելի արդյունավետ կդառնա… Նույն հնարավորությունները կարող են տարածվել միջաստղային հետախուզման վրա»:

Հայտնի է, որ բնության մեջ կաթնասունները միայն մի քանի սերունդ են ծնում և հոգ են տանում, որ բոլորը գոյատևեն։ Մյուս կողմից, միջատները ծնում են հսկայական թվով ձագեր, սակայն նրանց միայն մի փոքր մասն է գոյատևում։ Երկու ռազմավարություններն էլ բավական հաջողակ են, որպեսզի թույլ տան տեսակներին գոյություն ունենալ մոլորակի վրա միլիոնավոր տարիներ: Նմանապես, մենք կարող ենք տիեզերք ուղարկել մեկ շատ թանկ աստղանավ կամ միլիոնավոր փոքրիկ աստղանավեր, որոնցից յուրաքանչյուրը արժե մեկ կոպեկ և շատ քիչ վառելիք է սպառում:

Նանոնավերի գաղափարը հիմնված է շատ հաջող ռազմավարության վրա, որը լայնորեն կիրառվում է բնության մեջ՝ հոտի ռազմավարությունը: Թռչունները, մեղուները և նրանց նմանները հաճախ թռչում են երամներով կամ պարսերով։ Բանն այն չէ միայն, որ մեծ թվով հարազատների անվտանգությունն է երաշխավորում. բացի այդ, հոտը գործում է որպես վաղ նախազգուշացման համակարգ: Եթե ​​հոտի մի ծայրում ինչ-որ վտանգավոր բան է պատահում, օրինակ՝ գիշատիչի հարձակումը, ամբողջ հոտը անմիջապես ստանում է այդ մասին տեղեկություն: Հոտը շատ արդյունավետ է և եռանդուն: Թռչունները, որոնք թռչում են բնորոշ V-աձև գործիչով` սեպով, օգտագործում են բուռն հոսանքներ առջևից հարևանի թևից և դրանով իսկ հեշտացնում են նրանց թռիչքը:

Գիտնականները խոսում են երամի, հոտի կամ մրջյունների ընտանիքի մասին որպես «գերօրգանիզմի», որը որոշ դեպքերում ունի իր սեփական միտքը՝ անկախ իր առանձին բաղկացուցիչ անհատների կարողություններից: Մրջյունի նյարդային համակարգը, օրինակ, շատ պարզ է, իսկ ուղեղը՝ շատ փոքր, բայց մրջյունների ընտանիքը միասին կարողանում է կառուցել ամենաբարդ կառուցվածքը՝ մրջնաբույնը։ Գիտնականները հույս ունեն օգտվել բնության դասերից «երամակ» ռոբոտներ մշակելիս, որոնք կարող են մի օր ստիպված լինել երկար ճանապարհորդության գնալ այլ մոլորակներ և աստղեր։

Այս ամենը ինչ-որ առումով հիշեցնում է «խելացի փոշու» հայեցակարգը, որը մշակում է Պենտագոնը. միլիարդավոր մասնիկներ, որոնք հագեցած են մանր սենսորներով, ցրվում են օդում և իրականացնում հետախուզություն: Յուրաքանչյուր սենսոր ինքնին պատճառ չունի և տալիս է տեղեկատվության միայն մի փոքր հատիկ, բայց նրանք միասին կարող են իրենց տերերին տրամադրել բոլոր տեսակի տվյալների սար: DARPA-ն հովանավորել է հետազոտություններ այս ոլորտում՝ ապագա ռազմական կիրառություններին ակնկալելով, օրինակ՝ օգտագործելով խելացի փոշին՝ մարտի դաշտում թշնամու դիրքերին հետևելու համար: 2007 և 2009 թթ. ԱՄՆ ռազմաօդային ուժերը հրապարակել են առաջիկա մի քանի տասնամյակների սպառազինության մանրամասն պլանները. այն ունի ամեն ինչ՝ Predator անօդաչու թռչող սարքի առաջադեմ տարբերակներից (այսօր այն արժե 4,5 միլիոն դոլար) մինչև փոքրիկ, էժանագին սենսորների հսկայական երամներ:

Այս հայեցակարգով հետաքրքրված են նաև գիտնականները։ Խելացի փոշու պարսերը օգտակար կլինեն հազարավոր տարբեր կետերից փոթորիկի իրական ժամանակում մոնիտորինգի համար. Նույն կերպ կարելի էր դիտարկել ամպրոպները, հրաբխային ժայթքումները, երկրաշարժերը, ջրհեղեղները, անտառային հրդեհները և այլ բնական երևույթներ։ Օրինակ, «Տորնադո»-ում մենք դիտում ենք փոթորիկների խիզախ որսորդների թիմը, որը վտանգում է իրենց կյանքն ու առողջությունը՝ տեղադրելով սենսորներ տորնադոյի շուրջը: Սա ոչ միայն շատ ռիսկային է, այլեւ ոչ այնքան արդյունավետ: Կյանքը վտանգելու փոխարեն՝ ժայթքման ժամանակ մի քանի սենսորներ տեղադրել հրաբխային խառնարանի շուրջ կամ տափաստանով քայլող տորնադոյի սյան շուրջ և դրանցից ստանալ տեղեկատվություն ջերմաստիճանի, խոնավության և քամու արագության մասին, շատ ավելի արդյունավետ կլինի խելացի փոշին օդում ցրել։ և միաժամանակ տվյալներ ստանալ հազարավոր տարբեր կետերի հետ՝ ցրված հարյուրավոր քառակուսի կիլոմետր տարածքի վրա: Համակարգչում այս տվյալները կավելացվեն եռաչափ պատկերին, որը իրական ժամանակում ցույց կտա ձեզ փոթորկի զարգացումը կամ ժայթքման տարբեր փուլերը: Առևտրային ձեռնարկություններն արդեն աշխատում են այս փոքրիկ սենսորների նախատիպերի վրա, և դրանցից ոմանք իրականում ոչ ավելի մեծ են, քան քորոցի գլխիկը:

Նանոնավերի մեկ այլ առավելությունն այն է, որ դրանք շատ քիչ վառելիք են պահանջում արտաքին տիեզերք հասնելու համար: Եթե ​​հսկայական արձակման մեքենաները կարող են արագանալ մինչև 11 կմ/վ արագություն, ապա նանանավերի նման փոքրիկ առարկաները համեմատաբար հեշտ են տիեզերք արձակել աներևակայելի մեծ արագությամբ: Օրինակ, տարրական մասնիկները կարող են արագացվել մինչև ենթալույսի արագություն՝ օգտագործելով սովորական էլեկտրական դաշտը: Եթե ​​նանոմասնիկներին տրվի փոքր էլեկտրական լիցք, ապա դրանք կարող են հեշտությամբ արագացվել նաև էլեկտրական դաշտի միջոցով:

Հսկայական գումարներ ծախսելու փոխարեն միջմոլորակային զոնդեր ուղարկելու վրա, դուք կարող եք յուրաքանչյուր նանոնավեր օժտել ​​ինքնակրկնվելու ունակությամբ. Այսպիսով, նույնիսկ մեկ նանոբոտը կարող է կառուցել նանոբոտների գործարան կամ նույնիսկ լուսնային բազա: Դրանից հետո նոր ինքնապատճենվող զոնդերը կգնան այլ աշխարհներ ուսումնասիրելու: (Խնդիրն այն է, որ ստեղծվի առաջին նանոբոտը, որը կարող է ինքնապատճենվել, և սա դեռ շատ հեռավոր ապագայի խնդիր է):

1980 թվականին ՆԱՍԱ-ն բավական լրջորեն ընդունեց ինքնակրկնվող ռոբոտի գաղափարը՝ պատվիրելու հատուկ ուսումնասիրություն Սանտա Կլարայի համալսարանից, որը կոչվում էր «Ընդլայնված ավտոմատացում տիեզերական խնդիրների համար» և մանրամասն դիտարկելու մի քանի հնարավոր տարբերակներ: ՆԱՍԱ-ի գիտնականների կողմից դիտարկված սցենարներից մեկը վերաբերում էր փոքր ինքնապատճենվող ռոբոտների Լուսին ուղարկելուն: Այնտեղ ռոբոտները պետք է հիմնեին իրենց տեսակի արտադրությունը ջարդոնից:

Այս ծրագրի զեկույցը հիմնականում նվիրված էր լուսնային հողի (ռեգոլիտ) մշակման քիմիական գործարանի ստեղծմանը։ Ենթադրվում էր, որ, օրինակ, ռոբոտը վայրէջք կկատարի Լուսնի վրա, կբաժանվի դրա բաղկացուցիչ մասերի, ապա դրանցից նոր կոնֆիգուրացիա կհավաքի, ճիշտ այնպես, ինչպես խաղալիք փոխակերպող ռոբոտը: Այսպիսով, ռոբոտը կարող է հավաքել մեծ պարաբոլիկ հայելիներ՝ կենտրոնացնելու արևի լույսը և սկսել հալեցնել ռեգոլիթը: Այնուհետև, օգտագործելով ֆտորաթթու, նա օգտագործելի մետաղներ և այլ նյութեր կհաներ ռեգոլիթի հալոցքից։ Մետաղներից կարելի էր կառուցել լուսնային հիմք: Ժամանակի ընթացքում ռոբոտը փոքրիկ լուսնային գործարան կկառուցեր սեփական օրինակների արտադրության համար:

Այս զեկույցի տվյալների հիման վրա ՆԱՍԱ-ի Advanced Concepts ինստիտուտը սկսել է մի շարք նախագծեր, որոնք հիմնված են ինքնակրկնվող ռոբոտների օգտագործման վրա: Քորնելի համալսարանի Մեյսոն Պեկը նրանցից էր, ով լրջորեն էր վերաբերվում փոքրիկ աստղանավերի գաղափարին:

Ես այցելեցի Պեկին լաբորատորիայում և իմ աչքերով տեսա աշխատասեղան, որը լցված էր բոլոր տեսակի բաղադրիչներով, որոնք մի օր, գուցե, վիճակված են գնալ տիեզերք: Աշխատանքային նստարանի կողքին կար նաև մի փոքրիկ մաքուր սենյակ՝ պլաստիկ պատերով, որտեղ հավաքվում էին ապագա արբանյակների նուրբ բաղադրիչները։

Տիեզերական հետազոտության մասին Պեկի տեսլականը շատ տարբերվում է այն ամենից, ինչ մենք տեսնում ենք հոլիվուդյան ֆիլմերում: Այն ենթադրում է սանտիմետր առ սանտիմետր չափի և մեկ գրամ քաշով միկրոշրջան ստեղծելու հնարավորություն, որը կարող է արագանալ մինչև լույսի արագության 1%-ը։ Օրինակ, նա կարող է օգտվել պարսատիկ էֆեկտից, որի օգնությամբ ՆԱՍԱ-ն արագացնում է իր միջմոլորակային կայանները հսկայական արագությունների։ Այս գրավիտացիոն օգնությունը ներառում է մոլորակի շուրջ թռչելը. մոտավորապես նույնը, պարսատիկի մեջ գտնվող քարը, որը պահվում է ինքնահոս գոտիով, արագանում է, շրջանագծի մեջ թռչելով և կրակում է ցանկալի ուղղությամբ: Այստեղ մոլորակի ձգողականությունն օգնում է տիեզերանավին լրացուցիչ արագություն հաղորդել։

Բայց Պեկը ցանկանում է օգտագործել մագնիսական ուժեր՝ գրավիտացիայի փոխարեն: Նա ակնկալում է ստիպել միկրոաստղին նկարագրել Յուպիտերի մագնիսական դաշտում մի օղակ, որը 20000 անգամ գերազանցում է Երկրի մագնիսական դաշտի ինտենսիվությունը և միանգամայն համեմատելի է երկրային արագացուցիչների դաշտերի հետ, որոնք կարող են արագացնել տարրական մասնիկները տրիլիոն էլեկտրոն վոլտների էներգիայի:

Նա ինձ ցույց տվեց մի նմուշ՝ միկրոշրջան, որն իր նախագծով մի օր կարող էր երկար ճանապարհորդել Յուպիտերի շուրջը: Դա մի փոքրիկ քառակուսի էր, մատի ծայրից պակաս, բառացիորեն լցոնված բոլոր տեսակի գիտական ​​նյութերով: Ընդհանուր առմամբ, Պեկի միջաստղային տիեզերանավը շատ պարզ է լինելու։ Մի կողմից չիպն ունի արևային մարտկոց, որը պետք է ապահովի նրան հաղորդակցության էներգիայով, մյուս կողմից՝ ռադիոհաղորդիչ, տեսախցիկ և այլ սենսորներ։ Այս սարքը շարժիչ չունի, և Յուպիտերի մագնիսական դաշտը ստիպված կլինի արագացնել այն։ (Ցավոք, 2007 թվականին ՆԱՍԱ-ի Advanced Concepts ինստիտուտը, որը 1998 թվականից ֆինանսավորում էր այս և տիեզերական ծրագրի այլ նորարարական նախագծերը, փակվեց բյուջեի կրճատումների պատճառով):

Մենք տեսնում ենք, որ աստղանավերի մասին Պեկի հայեցակարգը շատ է տարբերվում գիտաֆանտաստիկ գրականության մեջ ընդունվածից, որտեղ հսկայական աստղանավերը շրջում են տիեզերքի անծայրածիրությամբ՝ խիզախ տիեզերագնացների թիմի հսկողության ներքո: Օրինակ, եթե Յուպիտերի արբանյակներից մեկի վրա գիտական ​​բազա հայտնվեր, տասնյակ նման փոքր նավեր կարող էին բաց թողնել գազային հսկայի շուրջ ուղեծիր: Եթե, ի թիվս այլ բաների, այս լուսնի վրա հայտնվեր լազերային թնդանոթների մարտկոց, ապա փոքրիկ նավերը կարող էին արագացնել լույսի արագության մի մասը՝ արագացնելով դրանք լազերային ճառագայթով:

Քիչ անց ես Պեկին մի պարզ հարց տվեցի՝ նա կարո՞ղ է նանոտեխնոլոգիայի միջոցով իր չիպը փոքրացնել մոլեկուլի չափի: Այդ դեպքում նույնիսկ Յուպիտերի մագնիսական դաշտը չի պահանջվի. դրանք կարող են արագացվել մինչև ենթլուսավոր արագություններ Լուսնի վրա կառուցված սովորական արագացուցիչով: Նա ասաց, որ դա հնարավոր է, բայց դեռ մանրամասները չի մշակել։

Այսպիսով, մենք վերցրեցինք մի թերթիկ և միասին սկսեցինք գրել հավասարումներ և պարզել, թե ինչ է ստացվելու դրանից: (Այսպես ենք մենք՝ գիտնականներս շփվում միմյանց հետ. կավիճով գնում ենք գրատախտակ կամ վերցնում ենք թղթի կտոր և փորձում լուծել խնդիրը՝ օգտագործելով տարբեր բանաձևեր:) Մենք գրել ենք Լորենցի ուժի հավասարում, որը Պեկը մտադիր է օգտագործել՝ արագացնել իր նավերը Յուպիտերի մոտ: Այնուհետև մենք մտովի կրճատեցինք նավերը մոլեկուլների չափերի և մտովի տեղադրեցինք դրանք հիպոթետիկ արագացուցիչի մեջ, ինչպիսին է Մեծ հադրոնային կոլայդերը: Մենք արագ հասկացանք, որ Լուսնի վրա տեղակայված սովորական արագացուցիչի օգնությամբ մեր նանոնավերը կարող են առանց որևէ խնդիրների արագացնել լույսի արագությանը մոտ արագություն: Աստղանավի չափը սանտիմետր ափսեից մոլեկուլի հասցնելով, մենք կարողացանք նվազեցնել դրանց արագացման համար անհրաժեշտ արագացուցիչը. այժմ Յուպիտերի փոխարեն մենք կարող ենք օգտագործել ավանդական մասնիկների արագացուցիչը: Գաղափարը մեզ բավականին իրական թվաց։

Սակայն հավասարումները կրկին վերլուծելուց հետո եկանք ընդհանուր եզրակացության՝ այստեղ միակ խնդիրը նանոմաշտաբի աստղերի կայունությունն ու ուժն է։ Արդյո՞ք արագացուցիչը կպոկի մեր մոլեկուլները: Ինչպես լարերի վրա գտնվող գնդակը, այս նանանավերը, երբ արագանում են մինչև լույսի մոտ արագություն, կզգան կենտրոնախույս ուժերի գործողությունը: Բացի այդ, դրանք էլեկտրական լիցքավորված կլինեն, այնպես որ նույնիսկ էլեկտրական ուժերը կսպառնան իրենց ամբողջականությանը։ Ընդհանուր եզրակացություն. այո, նանոնավերը իրական հնարավորություն են, բայց տասնամյակներ կպահանջվեն հետազոտություններ, մինչև Peck-ի չիպը հասցվի մոլեկուլի չափի և ուժեղացվի, որպեսզի արագացումը մինչև լույսի մոտ արագությունը որևէ կերպ չվնասի դրան:

Միևնույն ժամանակ, Մեյսոն Պեկը երազում է նանոաստղանավերի պարս ուղարկել մոտակա աստղին այն հույսով, որ դրանցից գոնե մի քանիսը կհաղթահարեն մեզ բաժանող միջաստղային տարածությունը: Բայց ի՞նչ են անելու նրանք, երբ հասնեն իրենց նպատակակետին:

Հենց այստեղ է գործում Պեյ Չժանի նախագիծը Սիլիկոնյան հովտում գտնվող Քարնեգի Մելոն համալսարանից: Նա ստեղծեց մինի ուղղաթիռների մի ամբողջ նավատորմ, որոնց մի օր, թերևս, վիճակված է բարձրանալ այլմոլորակային մոլորակի մթնոլորտ։ Նա հպարտությամբ ցույց տվեց ինձ իր մինի-բոտերի պարանը, որոնք հիշեցնում են խաղալիք ուղղաթիռներ: Այնուամենայնիվ, արտաքին պարզությունը խաբում է: Ես հիանալի տեսա, որ նրանցից յուրաքանչյուրն ունի բարդ էլեկտրոնիկայով լցված չիպ: Կոճակի սեղմումով Չժանը օդ բարձրացրեց չորս մինի բոտ, որոնք անմիջապես թռան տարբեր ուղղություններով և սկսեցին տեղեկատվություն փոխանցել մեզ։ Շատ շուտով ինձ բոլոր կողմերից շրջապատեցին մինի բոտերը։

Նման ուղղաթիռները, ասաց ինձ Ժանգը, պետք է օգնություն ցուցաբերեն այնպիսի կրիտիկական հանգամանքներում, ինչպիսիք են հրդեհը կամ պայթյունը. նրանց խնդիրն է տեղեկատվության հավաքումն ու հետախուզությունը: Ժամանակի ընթացքում մինի բոտերը կարող են համալրվել հեռուստատեսային տեսախցիկներով և սենսորներով ջերմաստիճանի, ճնշման, քամու ուղղության և այլնի համար: բնական կամ տեխնածին աղետի դեպքում նման տեղեկատվությունը կարող է կենսական նշանակություն ունենալ: Հազարավոր մինի ռոբոտներ կարող են գործարկվել մարտի դաշտի, անտառային հրդեհների կամ (ինչու ոչ) չուսումնասիրված այլմոլորակային լանդշաֆտի վրայով: Նրանք բոլորն էլ շարունակական շփման մեջ են միմյանց հետ։ Եթե ​​մի minibot-ը բախվի խոչընդոտի, մնացածն անմիջապես կիմանան այդ մասին:

Այսպիսով, միջաստղային ճանապարհորդության սցենարներից մեկն այն է, որ կրակել մոտակա աստղի ուղղությամբ հազարավոր էժանագին միանգամյա օգտագործման չիպերով, որոնք նման են Մեյսոն Պեկին, որոնք թռչում են լույսի մոտ արագությամբ: Եթե ​​դրանց թեկուզ մի փոքր մասը հասնի իր նպատակակետին, ապա մինի աստղանավերը կթողնեն իրենց թեւերը կամ պտուտակները և, ինչպես Պեյ Չժանի մեխանիկական պարսիկը, կթռչեն աննախադեպ այլմոլորակային լանդշաֆտի վրայով։ Նրանք ռադիոյով տեղեկատվություն կուղարկեն անմիջապես Երկիր: Հենց խոստումնալից մոլորակներ հայտնաբերվեն, երկրորդ սերնդի մինի աստղանավերը կհայտնվեն ճանապարհին. նրանց խնդիրն արդեն կլինի հեռավոր աստղի մոտ նույն մինի աստղանավերի արտադրության գործարաններ կառուցելը, որոնք հետո կգնան հաջորդ աստղին: Գործընթացը կզարգանա անվերջ։

Ելք Երկրի՞ց։

Հավանաբար մինչև 2100 թվականը մենք տիեզերագնացներ կուղարկենք Մարս և աստերոիդների գոտի, կհետազոտենք Յուպիտերի արբանյակները և լրջորեն կսկսենք աստղերին զոնդ ուղարկելը:

Բայց ինչ վերաբերում է մարդկությանը: Կունենա՞նք տիեզերական գաղութներ, և նրանք կկարողանա՞ն լուծել գերբնակեցման խնդիրը։ Տիեզերքում նոր տուն կգտնենք: Արդյո՞ք մարդկային ցեղը կսկսի լքել Երկիրը մինչև 2100 թվականը:

Ոչ Հաշվի առնելով տիեզերական ճանապարհորդության արժեքը՝ մարդկանց մեծամասնությունը չի նստի տիեզերանավ կամ տեսնի հեռավոր մոլորակներ 2100 թվականին կամ նույնիսկ շատ ավելի ուշ: Թերևս մի բուռ տիեզերագնացներ այս պահին ժամանակ կունենան մարդկության մի քանի փոքրիկ ֆորպոստներ ստեղծելու այլ մոլորակների և արբանյակների վրա, բայց մարդկությունն ամբողջությամբ կմնա շղթայված Երկրին:

Քանի որ Երկիրը մարդկության տունն է լինելու ավելի քան մեկ դար, եկեք ինքներս մեզ հարց տանք՝ ինչպե՞ս կզարգանա մարդկային քաղաքակրթությունը: Ի՞նչ ազդեցություն կունենա գիտությունը ապրելակերպի, աշխատանքի և հասարակության վրա: Գիտությունը բարգավաճման շարժիչ ուժն է, ուստի արժե մտածել, թե այն ինչպես կփոխի մարդկային քաղաքակրթությունը և մեր բարեկեցությունը ապագայում:

Նշումներ:

Օգտագործողի կոորդինատները որոշելու հիմքը ոչ թե հաճախականության տեղաշարժերի չափումն է, այլ միայն մի քանի արբանյակներից ազդանշանների տարանցման ժամանակը, որոնք գտնվում են դրանից տարբեր (բայց ամեն պահի հայտնի) հեռավորությունների վրա: Երեք տարածական կոորդինատները որոշելու համար, սկզբունքորեն, բավարար է չորս արբանյակներից ազդանշանների մշակումը, չնայած սովորաբար ստացողը «հաշվի է առնում» բոլոր աշխատող արբանյակները, որոնք նա լսում է տվյալ պահին: Գոյություն ունի նաև ավելի ճշգրիտ (բայց նաև ավելի դժվար իրագործելի) մեթոդ, որը հիմնված է ստացված ազդանշանի փուլի չափման վրա։ - Մոտ. մեկ.

Կամ մեկ այլ երկրային լեզվով՝ կախված նրանից, թե որտեղ է նկարահանվել ֆիլմը։ - Մոտ. մեկ.

TPF նախագիծն իսկապես երկար ժամանակ տեղ է գտել ՆԱՍԱ-ի երկարաժամկետ ծրագրերում, բայց միշտ մնացել է «թղթային նախագիծ»՝ գործնական իրականացման փուլից հեռու։ 2012 ֆինանսական տարվա բյուջեի նախագծում չկա այն, ոչ էլ նույն թեմատիկ ոլորտի երկրորդ նախագիծը՝ «Երկրի նման մոլորակների լուսանկարիչը» (TPI): Հավանաբար, նրանց իրավահաջորդը կլինի «Նոր աշխարհներ» առաքելությունը՝ ստանալ Երկրի նման մոլորակների պատկերներ և սպեկտրոսկոպիա, սակայն դրա մեկնարկի ժամկետների մասին ոչինչ չի կարելի ասել: - Մոտ. մեկ.

Իրականում խոսքը ոչ թե զգայունության, այլ հայելու մակերեսի որակի մասին էր։ - Մոտ. մեկ.

Այս նախագիծն ընտրվել է 2009 թվականի փետրվարին՝ ՆԱՍԱ-ի և Եվրոպական տիեզերական գործակալության համատեղ իրականացման համար: 2011 թվականի սկզբին ամերիկացիները դուրս եկան նախագծից ֆինանսական միջոցների սղության պատճառով, և Եվրոպան հետաձգեց դրան մասնակցելու որոշումը մինչև 2012 թվականի փետրվար: Ստորև նշված Ice Clipper նախագիծը առաջարկվել էր NASA-ի մրցույթի համար դեռ 1997 թվականին և չընդունվեց: . - Մոտ. մեկ.

Ավաղ, այս տեքստն էլ է հնացել։ Ինչպես EJSM-ը, այս համատեղ նախագիծը կորցրեց ԱՄՆ աջակցությունը 2011-ի սկզբին և գտնվում է վերանայման փուլում՝ պահանջելով նույն EKA բյուջեն, ինչ EJSM-ը և IXO միջազգային ռենտգենյան աստղադիտարանը: Այս երեք նախագծերից միայն մեկը՝ կրճատված ձևով, կարող է հաստատվել 2012 թվականին իրականացման համար, իսկ մեկնարկը կարող է իրականացվել 2020 թվականից հետո՝ Մոտ. մեկ.

Եվ նրանցից ոմանք հարցաքննվում են։ - Մոտ. մեկ.

Խիստ ասած՝ այսպես է կոչվում Բուշի պահանջները կատարելու համար նախատեսված ՆԱՍԱ-ի ծրագիրը, որի հիմնական դրույթները հեղինակը նկարագրում է ստորև։ - Մոտ. մեկ.

ԱՄՆ-ն ունի հրթիռներ և զրոյից հորինման կարիք չունի. Orion տիեզերանավը կարող է արձակվել ծանր տարբերակով՝ Delta IV կրիչով, իսկ ավելի թեթև մասնավոր նավերով՝ Atlas V կամ Falcon-9 հրթիռներով: Բայց չկա ոչ մի պատրաստի մարդատար տիեզերանավ, և չի լինի ոչ մի պատրաստի մարդատար տիեզերանավ առաջիկա երեք-չորս տարվա ընթացքում։ - Մոտ. մեկ.

Խոսքը, իհարկե, հեռավորության մասին չէ, այլ թռիչքների համար անհրաժեշտ արագությունը ձեռք բերելու ու նվազեցնելու։ Ցանկալի է նաև սահմանափակել արշավի տևողությունը՝ անձնակազմի ճառագայթահարման ազդեցությունը նվազագույնի հասցնելու համար։ Ընդհանուր առմամբ, այս սահմանափակումները կարող են հանգեցնել թռիչքային սխեմայի՝ վառելիքի շատ բարձր սպառումով և, համապատասխանաբար, արշավախմբի մեծ զանգվածով և դրա արժեքով: - Մոտ. մեկ.

Սա ճիշտ չէ. Տաք գազերը թափանցել են Կոլումբիայի ձախ թեւը և երկարատև տաքացումից հետո զրկել նրան ամրությունից։ Թևը դեֆորմացվել է, նավը մթնոլորտի վերին հատվածում արգելակելիս կորցրել է իր միակ ճիշտ կողմնորոշումը և ոչնչացվել աերոդինամիկական ուժերի կողմից։ Տիեզերագնացները զոհվել են ճնշումից և անտանելի ցնցումներից: - Մոտ. մեկ.

2010 թվականի փետրվարին Օբամայի վարչակազմը հայտարարեց Constellation ծրագրի ամբողջական փակման մասին, ներառյալ Orion տիեզերանավը, սակայն ապրիլին համաձայնվեց այն պահել որպես փրկարարական միջոց ISS-ի համար: 2011 թվականին կոնսենսուս է ձեռք բերվել գերծանր ավիափոխադրողի SLS-ի ֆինանսավորման անհապաղ մեկնարկի վերաբերյալ՝ հիմնված մաքոքային տարրերի վրա և շարունակել աշխատանքը Orion-ում առանց խոստումնալից անձնակազմի ծրագրի նպատակների պաշտոնական հայտարարության: - Մոտ. մեկ.

Ոչ մի նման բան! Նախ, ռուսներն ու ամերիկացիները, որոնք միասին թռչում են վեց ամիս, այժմ լավ առողջությամբ վայրէջք են կատարում, իսկ վայրէջքի օրը նրանք կարողանում են, թեկուզ զգուշությամբ, քայլել։ Երկրորդ, նույնն էր խորհրդային և ռուս տիեզերագնացների վիճակը 366 և 438 օր տևողությամբ ռեկորդային թռիչքներից հետո, քանի որ տիեզերական թռիչքի գործոնների ազդեցության դեմ պայքարելու համար մեր մշակած միջոցները բավարար են նման ժամանակահատվածների համար: Երրորդ, Անդրիյան Նիկոլաևը և Վիտալի Սևաստյանովը հազիվ կարողացան սողալ 1970 թվականին «Սոյուզ-9»-ով իրենց ռեկորդային 18-օրյա թռիչքից հետո, երբ գործնականում դեռևս ոչ մի կանխարգելիչ միջոց չէր ձեռնարկվել։ - Մոտ. մեկ.

Նավը կամ դրա հատվածը առանցքի շուրջ պտտելը բավականին պարզ է և գրեթե չի պահանջում վառելիքի լրացուցիչ ծախս: Ուրիշ բան, որ անձնակազմին կարող է այդքան էլ հարմար չլինի նման պայմաններում աշխատել։ Այնուամենայնիվ, այս միավորի վերաբերյալ գործնականում փորձնական տվյալներ չկան: - Մոտ. մեկ.

ISS-ի արժեքի այս հանրաճանաչ գնահատականը սխալ է, քանի որ այն արհեստականորեն ներառում է բոլոր մաքոքային թռիչքների ծախսերը դրա կառուցման և շահագործման ընթացքում: Կայանի բաղադրիչների, գիտական ​​սարքավորումների և թռիչքների կառավարման նախագծումն ու արտադրությունն այժմ գնահատվում է մոտ 58 միլիարդ դոլար գրեթե 30 տարվա ընթացքում (1984–2011): - Մոտ. մեկ.

Տիեզերական վերելակը չի կարող ավարտվել գեոստացիոնար ուղեծրի բարձրության վրա. որպեսզի այն անշարժ կախված լինի և ծառայի որպես տրանսպորտային խցիկների տեղաշարժի հենարան, համակարգը պետք է հագեցած լինի հակակշիռով մինչև 100,000 կմ բարձրության վրա: - Մոտ. մեկ.

Այս տիեզերանավի երկրորդ օրինակը՝ NanoSail-D2-ը, արձակվել է 2010 թվականի նոյեմբերի 20-ին Fastsat արբանյակի հետ միասին, նրանից բաժանվել 2011 թվականի հունվարի 17-ին և հաջողությամբ տեղակայել 10 մ2 տիեզերական առագաստ։ - Մոտ. մեկ.

2011 թվականի մայիսին Պեկի թիմի երեք փորձարարական «չիպային արբանյակներ» առաքվեցին ՄՏԿ-ին՝ արտաքին տիեզերքում կյանքի փորձարկումների համար: - Մոտ. մեկ.

Այս փոխանցումն ինքնին սարսափելի խնդիր է: - Մոտ. մեկ.

2011 թվականին Միացյալ Նահանգները դադարեցրեց Տիեզերական տրանսպորտային համակարգի շահագործումը բազմակի օգտագործման Space Shuttle-ով, ինչի արդյունքում «Սոյուզ» ընտանիքի ռուսական նավերը դարձան տիեզերագնացներին Միջազգային տիեզերակայան հասցնելու միակ միջոցը։ Առաջիկա մի քանի տարիների ընթացքում այս իրավիճակը կպահպանվի, և դրանից հետո ակնկալվում է, որ նոր նավերը կկարողանան մրցակցել «Սոյուզի» հետ: Օդաչու տիեզերագնացության ոլորտում նոր զարգացումներ են ստեղծվում ինչպես մեր երկրում, այնպես էլ արտերկրում։

Ռուսաստանի Դաշնություն"

Անցած տասնամյակների ընթացքում ռուսական տիեզերական արդյունաբերությունը մի քանի փորձեր է կատարել՝ ստեղծելու խոստումնալից մարդատար տիեզերանավ, որը հարմար կլինի Սոյուզին փոխարինելու համար: Սակայն այս նախագծերը դեռ չեն տվել ակնկալվող արդյունքները։ Սոյուզը փոխարինելու ամենանոր և ամենահեռանկարային փորձը դաշնային նախագիծն է, որն առաջարկում է բազմակի օգտագործման համակարգի կառուցում մարդատար և բեռների կատարման համար:

Ֆեդերացիայի նավի մոդելներ. Լուսանկարը Wikimedia Commons

2009 թվականին Energia Rocket and Space Corporation-ը պատվեր է ստացել տիեզերանավի նախագծման համար, որը նշանակված է որպես «Ընդլայնված մարդատար տրանսպորտային համակարգ»: «Ֆեդերացիա» անվանումը հայտնվեց միայն մի քանի տարի անց։ Մինչև վերջերս RSC Energia-ն ներգրավված էր անհրաժեշտ փաստաթղթերի մշակմամբ: Նոր տեսակի առաջին նավի շինարարությունը սկսվել է անցյալ տարվա մարտին։ Շուտով պատրաստի նմուշը կսկսի փորձարկումներ ստենդներում և փորձարկման վայրերում:

Վերջին հայտարարված պլանների համաձայն՝ ֆեդերացիայի առաջին տիեզերական թռիչքը տեղի կունենա 2022 թվականին, և տիեզերանավը բեռ կուղարկի ուղեծիր։ Անձնակազմով առաջին թռիչքը նախատեսված է 2024 թվականին։ Պահանջվող ստուգումները կատարելուց հետո նավը կկարողանա ավելի համարձակ առաքելություններ իրականացնել։ Այսպիսով, հաջորդ տասնամյակի երկրորդ կեսին կարող է տեղի ունենալ Լուսնի վրա անօդաչու թռչել։

Տիեզերանավը, որը բաղկացած է բազմակի օգտագործման բեռնատար-ուղևորատար խցիկից և մեկանգամյա շարժիչի խցիկից, կարող է կշռել մինչև 17-19 տոննա: Կախված նպատակներից և ծանրաբեռնվածությունից՝ այն կկարողանա ընդունել մինչև վեց տիեզերագնաց կամ 2 տոննա: բեռների. Վերադառնալով վայրէջք կատարող մեքենան կարող է պարունակել մինչև 500 կգ բեռ։ Հայտնի է տարբեր խնդիրների լուծման համար նավի մի քանի տարբերակների մշակման մասին։ Համապատասխան կոնֆիգուրացիայի դեպքում ֆեդերացիան կկարողանա մարդկանց կամ բեռներ ուղարկել ՄՏԿ կամ ինքնուրույն աշխատել ուղեծրում: Նաև ենթադրվում է, որ նավը կօգտագործվի դեպի Լուսին ապագա թռիչքների ժամանակ:

Ամերիկյան տիեզերական արդյունաբերությունը, որը մի քանի տարի առաջ մնացել էր առանց Shuttles-ի, մեծ հույսեր է կապում խոստումնալից Orion նախագծի հետ, որը Constellation փակ ծրագրի գաղափարների մշակումն է։ Այս նախագծի մշակման մեջ ներգրավվել են մի քանի առաջատար կազմակերպություններ՝ ինչպես ամերիկյան, այնպես էլ արտասահմանյան։ Այսպիսով, Եվրոպական տիեզերական գործակալությունը պատասխանատու է ագրեգատային խցիկի ստեղծման համար, և Airbus-ը կստեղծի այդպիսի ապրանքներ։ Ամերիկյան գիտությունն ու արդյունաբերությունը ներկայացնում են NASA-ն և Lockheed Martin-ը։

Orion նավի մոդելը. Լուսանկարը՝ NASA-ի

Orion նախագիծն իր ներկայիս տեսքով մեկնարկել է 2011թ. Այս պահին ՆԱՍԱ-ին հաջողվել էր ավարտել Constellation ծրագրի աշխատանքների մի մասը, սակայն այն պետք է լքվեր: Որոշակի զարգացումներ այս նախագծից տեղափոխվեցին նորը։ Արդեն 2014 թվականի դեկտեմբերի 5-ին ամերիկացի մասնագետներին հաջողվել է իրականացնել անօդաչու կոնֆիգուրացիայով խոստումնալից տիեզերանավի առաջին փորձնական արձակումը։ Նոր գործարկումներ դեռ չեն իրականացվել։ Սահմանված պլաններին համապատասխան՝ նախագծի հեղինակները պետք է ավարտեն անհրաժեշտ աշխատանքները, և միայն դրանից հետո հնարավոր կլինի սկսել փորձարկման նոր փուլ։

Ընթացիկ պլանների համաձայն՝ տիեզերական բեռնատարի կոնֆիգուրացիայով Orion տիեզերանավի նոր թռիչքը տեղի կունենա միայն 2019 թվականին՝ Space Launch System-ի հայտնվելուց հետո։ Տիեզերանավի անօդաչու տարբերակը պետք է աշխատի ISS-ից, ինչպես նաև թռչի լուսնի շուրջը։ Տիեզերագնացները Orions նավի վրա կլինեն 2023 թվականից։ Գալիք տասնամյակի երկրորդ կեսին պլանավորվում են երկարատև թռիչքներ՝ ներառյալ լուսնի վրայով թռիչքները: Հետագայում չի բացառվում Orion համակարգի օգտագործման հնարավորությունը Մարսյան ծրագրում։

25,85 տոննա արձակման առավելագույն քաշ ունեցող նավը կստանա փակ խցիկ՝ 9 խորանարդ մետրից մի փոքր պակաս ծավալով, ինչը նրան թույլ կտա տեղափոխել բավականաչափ մեծ բեռներ կամ մարդկանց։ Երկրի ուղեծիր հնարավոր կլինի հասցնել մինչև վեց մարդու։ Լուսնի անձնակազմը սահմանափակվելու է չորս տիեզերագնացով։ Նավի բեռնափոխադրումը կբարձրացնի մինչև 2-2,5 տոննա՝ ավելի փոքր զանգվածի անվտանգ վերադարձի հնարավորությամբ։

CST-100 Starliner

Որպես Orion տիեզերանավի այլընտրանք, կարելի է դիտարկել CST-100 Starliner-ը, որը մշակվել է Boeing-ի կողմից՝ որպես NASA Commercial Crew Transportation Capability ծրագրի մաս: Նախագիծը նախատեսում է կառավարվող տիեզերանավի ստեղծում, որն ունակ է մի քանի մարդու ուղեծիր հասցնել և վերադառնալ երկիր։ Դիզայնի մի շարք առանձնահատկությունների պատճառով, այդ թվում՝ տեխնոլոգիայի միանվագ օգտագործման հետ կապված, նախատեսվում է նավը վերազինել տիեզերագնացների համար միանգամից յոթ տեղով։

CST-100-ը ուղեծրում է, առայժմ միայն նկարչի տեսադաշտում: ՆԱՍԱ-ի նկարչություն

Starliner-ը հիմնադրվել է 2010 թվականից Boeing-ի և Bigelow Aerospace-ի կողմից: Դիզայնը տևեց մի քանի տարի, և այս տասնամյակի կեսերին նախատեսվում էր իրականացնել նոր նավի առաջին արձակումը։ Այնուամենայնիվ, որոշ դժվարությունների պատճառով թեստային մեկնարկը մի քանի անգամ հետաձգվեց։ ՆԱՍԱ-ի վերջերս ընդունած որոշման համաձայն՝ CST-100 տիեզերանավի առաջին արձակումը բեռներով ինքնաթիռում պետք է տեղի ունենա այս տարվա օգոստոսին։ Բացի այդ, նոյեմբերին Boeing-ը թույլտվություն է ստացել անձնակազմով թռիչք իրականացնելու համար։ Ըստ երևույթին, խոստումնալից նավը պատրաստ կլինի փորձարկման շատ մոտ ապագայում, և ժամանակացույցի նոր փոփոխությունների կարիքն այլևս չի լինի։

Starliner-ը ամերիկյան և արտասահմանյան զարգացման խոստումնալից մարդատար տիեզերանավերի այլ նախագծերից տարբերվում է ավելի համեստ նպատակներով։ Ինչպես պատկերացրել են ստեղծողները, այս նավը պետք է մարդկանց հասցնի ISS կամ ներկայումս մշակվող այլ հեռանկարային կայաններ: Երկրի ուղեծրից դուրս թռիչքներ նախատեսված չեն։ Այս ամենը նվազեցնում է նավի պահանջները և, որպես արդյունք, թույլ է տալիս հասնել զգալի խնայողության: Ծրագրի ավելի ցածր ծախսերը և տիեզերագնացների առաքման ծախսերը կարող են լավ մրցակցային առավելություն լինել:

CST-100 նավի բնորոշ առանձնահատկությունը նրա բավականին մեծ չափերն են։ Բնակելի պարկուճը կունենա 4,5 մ-ից մի փոքր ավելի տրամագիծ, իսկ նավի ընդհանուր երկարությունը կգերազանցի 5 մ-ը, ընդհանուր զանգվածը կազմում է 13 տոննա։Նշենք, որ առավելագույն ներքին ծավալ ստանալու համար կօգտագործվեն մեծ չափսեր։ Սարքավորումների և մարդկանց տեղավորելու համար մշակվել է 11 խմ ծավալով կնքված կուպե։ Տիեզերագնացների համար հնարավոր կլինի տեղադրել յոթ աթոռ։ Այս առումով, Starliner նավը, եթե նրան հաջողվի հասնել շահագործման, կարող է դառնալ առաջատարներից մեկը:

Dragon v2

Մի քանի օր առաջ ՆԱՍԱ-ն սահմանեց նաև SpaceX-ից տիեզերանավի նոր փորձնական թռիչքների ժամկետները։ Այսպիսով, Dragon V2 տիպի կառավարվող տիեզերանավի առաջին փորձնական արձակումը նախատեսված է 2018 թվականի դեկտեմբերին։ Այս ապրանքը գոյություն ունեցող Dragon «բեռնատարի» վերափոխված տարբերակն է, որը կարող է մարդկանց տեղափոխել: Նախագծի մշակումը սկսվել է շատ վաղուց, բայց միայն հիմա է այն մոտենում փորձարկմանը։

Dragon V2 dj ship ծաղրական ներկայացման ժամը: Լուսանկարը՝ NASA-ի

Dragon V2 նախագիծը նախատեսում է մարդկանց փոխադրման համար հարմարեցված վերափոխված բեռների պահեստի օգտագործումը: Կախված պատվիրատուի պահանջներից, ասվում է, որ նման նավը կկարողանա ուղեծիր բարձրացնել մինչև յոթ մարդ։ Ինչպես իր նախորդը, այնպես էլ նոր «Վիշապը» կլինի բազմակի օգտագործման և փոքր վերանորոգումից հետո կկարողանա նոր թռիչքներ իրականացնել։ Նախագծի մշակումը շարունակվում էր վերջին մի քանի տարիների ընթացքում, սակայն փորձարկումները դեռ չեն սկսվել։ Միայն 2018 թվականի օգոստոսին SpaceX-ն առաջին անգամ տիեզերք կարձակի Dragon V2-ը. այս թռիչքը տեղի կունենա առանց տիեզերագնացների: Դեկտեմբերին պլանավորվում է լիարժեք անձնակազմով թռիչք, որը նախատեսված է ՆԱՍԱ-ի կողմից:

SpaceX-ը հայտնի է ցանկացած խոստումնալից նախագծի իր համարձակ ծրագրերով, և օդաչուավոր տիեզերանավը բացառություն չէ: Սկզբում ենթադրվում է, որ Dragon V2-ը կօգտագործվի միայն մարդկանց ISS ուղարկելու համար: Նման նավը հնարավոր է օգտագործել նաև մինչև մի քանի օր տեւողությամբ անկախ ուղեծրային առաքելություններում։ Հեռավոր ապագայում նախատեսվում է նավ ուղարկել Լուսին։ Ավելին, դրա օգնությամբ նրանք ցանկանում են կազմակերպել տիեզերական զբոսաշրջության նոր «երթուղի»՝ կոմերցիոն հիմունքներով ուղեւորներով տրանսպորտային միջոցները կթռչեն լուսնի շուրջը։ Սակայն այս ամենը դեռ հեռավոր ապագայի հարց է, և նավն ինքը նույնիսկ չի հասցրել անցնել բոլոր անհրաժեշտ փորձարկումները։

Միջին չափի դեպքում Dragon V2-ն ունի 10 խորանարդ մետր ծավալով կնքված խցիկ և առանց կնքման 14 խորանարդ մետր հատված: Ըստ մշակող ընկերության՝ այն կկարողանա 3,3 տոննայից մի փոքր ավելի բեռ հասցնել ISS և 2,5 տոննա վերադարձնել Երկիր: Օդաչուների կոնֆիգուրացիայի դեպքում առաջարկվում է օդաչուների խցիկում տեղադրել յոթ նստատեղ: Այսպիսով, նոր «Վիշապը» կկարողանա, համենայն դեպս, կրողունակությամբ չզիջել մրցակիցներին։ Տնտեսական առավելություններն առաջարկվում են ձեռք բերել բազմակի օգտագործման միջոցով։

Տիեզերանավ Հնդկաստան

Տիեզերական արդյունաբերության առաջատար երկրների հետ մեկտեղ մյուս պետությունները փորձում են ստեղծել կառավարվող տիեզերանավերի սեփական տարբերակները։ Այսպիսով, մոտ ապագայում կարող է տեղի ունենալ խոստումնալից հնդկական տիեզերանավի առաջին թռիչքը՝ տիեզերագնացներով։ Հնդկական տիեզերական հետազոտությունների կազմակերպությունը (ISRO) 2006 թվականից աշխատում է տիեզերանավի սեփական նախագծի վրա և արդեն ավարտել է անհրաժեշտ աշխատանքների մի մասը։ Չգիտես ինչու, այս նախագիծը դեռ չի ստացել լիարժեք անվանում և դեռ հայտնի է որպես «ISRO տիեզերանավ»:

Խոստումնալից հնդկական նավը և նրա փոխադրողը. Նկար Timesofindia.indiatimes.com

Հայտնի տվյալների համաձայն՝ նոր ISRO նախագիծը նախատեսում է համեմատաբար պարզ, կոմպակտ և թեթև մարդատար մեքենայի կառուցում, որը նման է առաջին նավերին: օտար երկրներ... Մասնավորապես, որոշակի նմանություն կա Մերկուրի ընտանիքի ամերիկյան տեխնոլոգիայի հետ։ Նախագծային աշխատանքների մի մասն ավարտվել է մի քանի տարի առաջ, և 2014 թվականի դեկտեմբերի 18-ին կայացել է բալաստ բեռներով նավի առաջին արձակումը։ Թե երբ նոր տիեզերանավը ուղեծիր կհասցնի առաջին տիեզերագնացներին, հայտնի չէ: Այս իրադարձության ժամկետը մի քանի անգամ փոխվել է, և մինչ այժմ տվյալ միավորի մասին տվյալներ չկան։

ISRO նախագիծն առաջարկում է 3,7 տոննայից ոչ ավելի քաշով պարկուճ կառուցել մի քանի խորանարդ մետր ներքին ծավալով։ Նրա օգնությամբ նախատեսվում է ուղեծիր դուրս բերել երեք տիեզերագնաց։ Ինքնավարությունը հայտարարված է շաբաթվա մակարդակով։ Տիեզերանավի առաջին առաքելությունները կապված կլինեն ուղեծրում գտնվելու, մանևրելու և այլնի հետ։ Ապագայում հնդիկ գիտնականները ծրագրում են երկակի արձակումներ՝ հանդիպումով և նավերի նավահանգիստով: Այնուամենայնիվ, սա դեռ շատ հեռու է:

Մերձերկրյա ուղեծիր թռիչքների զարգացումից հետո Հնդկական տիեզերական հետազոտությունների կազմակերպությունը նախատեսում է մի քանի նոր նախագծեր ստեղծել։ Նախատեսվում է ստեղծել նոր սերնդի բազմակի օգտագործման տիեզերանավ, ինչպես նաև օդաչուավոր թռիչքներ դեպի Լուսին, որոնք հավանաբար կիրականացվեն արտասահմանյան գործընկերների հետ համագործակցությամբ։

Նախագծեր և հեռանկարներ

Այժմ մի քանի երկրներում ստեղծվում են խոստումնալից մարդատար տիեզերանավեր։ Տվյալ դեպքում խոսքը նոր նավերի առաջացման տարբեր նախադրյալների մասին է։ Այսպիսով, Հնդկաստանը մտադիր է մշակել իր առաջին նախագիծը, Ռուսաստանը պատրաստվում է փոխարինել գոյություն ունեցող «Սոյուզին», իսկ ԱՄՆ-ին անհրաժեշտ են ներքին նավեր՝ մարդկանց տեղափոխելու հնարավորությամբ։ Վերջին դեպքում խնդիրն այնքան հստակ է դրսևորվում, որ ՆԱՍԱ-ն ստիպված է լինում մշակել կամ ուղեկցել տիեզերական հեռանկարային տեխնոլոգիաների միանգամից մի քանի նախագծեր։

Չնայած ստեղծման տարբեր նախադրյալներին, խոստումնալից նախագծերը գրեթե միշտ ունեն նմանատիպ նպատակներ: Տիեզերական բոլոր ուժերը պատրաստվում են շահագործման հանձնել սեփական նոր օդաչուավոր տիեզերանավեր, որոնք հարմար են, առնվազն, ուղեծրային թռիչքների համար։ Ընդ որում, ընթացիկ նախագծերի մեծ մասը ստեղծվում է՝ հաշվի առնելով նոր նպատակների իրագործումը։ Որոշակի բարելավումներից հետո նոր նավերի մի մասը պետք է դուրս գա ուղեծրից և գնա, առնվազն, դեպի Լուսին։

Հետաքրքիր է, որ նոր տեխնոլոգիաների առաջին գործարկումների մեծ մասը նախատեսված է նույն ժամանակահատվածում: Այս տասնամյակի վերջից մինչև 20-ականների կեսերը մի քանի երկրներ մտադիր են փորձարկել իրենց վերջին զարգացումները գործնականում: Ցանկալի արդյունքների ձեռքբերման դեպքում տիեզերական արդյունաբերությունը զգալիորեն կփոխվի հաջորդ տասնամյակի վերջին: Բացի այդ, նոր տեխնոլոգիաներ մշակողների հեռատեսության շնորհիվ տիեզերագնացությունը կկարողանա ոչ միայն աշխատել Երկրի ուղեծրում, այլև թռչել դեպի Լուսին կամ նույնիսկ պատրաստվել ավելի համարձակ առաքելությունների:

Տարբեր երկրներում ստեղծված օդաչուավոր տիեզերանավերի խոստումնալից նախագծերը դեռ չեն հասել լիարժեք փորձարկումների և ինքնաթիռի անձնակազմով թռիչքների փուլին։ Այդուհանդերձ, արդեն այս տարի մի քանի նման թռիչքներ տեղի կունենան, և նման թռիչքները կշարունակվեն նաև ապագայում։ Տիեզերական արդյունաբերության զարգացումը շարունակվում է և տալիս է ցանկալի արդյունքներ։

Կայքերի նյութերի հիման վրա.
http://tass.ru/
http://ria.ru/
https://energia.ru/
http://space.com/
https://roscosmos.ru/
https://nasa.gov/
http://boeing.com/
http://spacex.com/
http://hindustantimes.com/

Արեգակնային համակարգը վաղուց առանձնահատուկ հետաքրքրություն չէր ներկայացնում գիտաֆանտաստիկ գրողների համար: Բայց, որքան էլ զարմանալի է, որոշ գիտնականների համար մեր «տուն» մոլորակները մեծ ոգեշնչում չեն առաջացնում, թեև դրանք գործնականում դեռևս չեն ուսումնասիրվել:

Հազիվ պատուհան կտրելով տիեզերք՝ մարդկությունը պատռվում է անհայտ հեռավորությունների վրա, և ոչ միայն երազներում, ինչպես նախկինում:
Սերգեյ Կորոլյովը նույնպես խոստացավ շուտով թռչել տիեզերք «արհմիության տոմսով», բայց այս արտահայտությունն արդեն կես դար է, իսկ տիեզերական ոդիսականը դեռ վերնախավի բաժինն է՝ չափազանց թանկ հաճույք։ Սակայն երկու տարի առաջ ՀԱՔԱ-ն նախաձեռնեց մի հավակնոտ ծրագիր 100 տարվա աստղանավ,ինչը ենթադրում է տիեզերական թռիչքների համար գիտատեխնիկական հիմքի փուլ առ փուլ և երկարաժամկետ ստեղծում։

Այս անզուգական ծրագիրը պետք է գրավի գիտնականների, ինժեներների և էնտուզիաստների ամբողջ աշխարհից: Եթե ​​ամեն ինչ հաջողությամբ պսակվի, 100 տարի հետո մարդկությունը կկարողանա միջաստղային նավ կառուցել, և մենք Արեգակնային համակարգով կշարժվենք այնպես, ինչպես տրամվայներով։

Այսպիսով, ի՞նչ խնդիրներ պետք է լուծվեն, որպեսզի աստղային թռիչքներն իրականություն դառնան:

ԺԱՄԱՆԱԿԸ ԵՎ ԱՐԱԳՈՒԹՅՈՒՆԸ ՀԱՐԱԲԵՐԱԿԱՆ ԵՆ

Ավտոմատ մեքենաների տիեզերագնացությունը որոշ գիտնականների թվում է գրեթե լուծված խնդիր, տարօրինակ կերպով: Եվ սա, չնայած այն հանգամանքին, որ բացարձակապես իմաստ չունի աստղերին մեքենաներ նետել ներկայիս խխունջի արագությամբ (մոտ 17 կմ / վ) և այլ պարզունակ (նման անհայտ ճանապարհների համար) սարքավորումներով:

Այժմ ամերիկյան Pioneer-10 եւ Voyager-1 տիեզերանավերը դուրս են եկել արեգակնային համակարգից, եւ նրանց հետ այլեւս որեւէ կապ չկա։ Pioneer 10-ը շարժվում է դեպի աստղ Ալդեբարան: Եթե ​​նրան ոչինչ չպատահի, այն կհասնի այս աստղի մերձակայքին ... 2 միլիոն տարի հետո: Նույն կերպ այլ սարքեր սողում են Տիեզերքի տարածություններով:

Այսպիսով, անկախ նրանից՝ նավը բնակեցված է, թե ոչ, աստղեր թռչելու համար նրան պետք է մեծ արագություն՝ լույսի արագությանը մոտ։ Սակայն դա կօգնի լուծել միայն մոտակա աստղերին թռչելու խնդիրը։

«Նույնիսկ եթե մեզ հաջողվի կառուցել աստղային նավ, որը կարող է թռչել լույսի արագությանը մոտ արագությամբ,- գրել է Կ. Ֆեոկտիստովը,- միայն մեր Գալակտիկայով ճանապարհորդության ժամանակը կհաշվվի հազարամյակներով և տասնյակ հազարամյակներով, քանի որ դրա տրամագիծը. մոտավորապես 100000 լուսային տարի է: Բայց այս ընթացքում շատ ավելին կանցնի Երկրի վրա»:

Համաձայն հարաբերականության տեսության՝ ժամանակի ընթացքը երկու համակարգերում, որոնք մեկը մյուսի նկատմամբ շարժվում են, տարբեր է։ Քանի որ մեծ հեռավորությունների վրա նավը ժամանակ կունենա զարգացնելու լույսի արագությանը շատ մոտ արագություն, Երկրի և նավի վրա ժամանակի տարբերությունը հատկապես մեծ կլինի:

Ենթադրվում է, որ միջաստղային թռիչքների առաջին թիրախը կլինի Alpha Centauri-ն (երեք աստղից բաղկացած համակարգ)՝ մեզ ամենամոտը։ Այնտեղ լույսի արագությամբ կարելի է թռչել 4,5 տարում, Երկրի վրա այս ընթացքում տասը տարի կպահանջվի։ Բայց որքան մեծ է հեռավորությունը, այնքան մեծ է ժամանակի տարբերությունը:

Հիշու՞մ եք Իվան Եֆրեմովի հայտնի «Անդրոմեդայի միգամածությունը»: Այնտեղ թռիչքը չափվում է տարիներով, իսկ երկրային։ Գեղեցիկ հեքիաթ, ոչինչ չես ասի։ Այնուամենայնիվ, այս բաղձալի միգամածությունը (ավելի ճիշտ՝ Անդրոմեդա գալակտիկան) գտնվում է մեզանից 2,5 միլիոն լուսատարի հեռավորության վրա։

Որոշ հաշվարկների համաձայն՝ տիեզերագնացների համար ճանապարհորդությունը կպահանջի ավելի քան 60 տարի (ըստ աստղանավերի ժամերի), սակայն Երկրի վրա կանցնի մի ամբողջ դարաշրջան։ Ինչպե՞ս են նրանց հեռավոր հետնորդները հանդիպել տիեզերական «նեադերթալներին»: Իսկ Երկիրն ընդհանրապես ողջ կլինի՞։ Այսինքն՝ վերադառնալը հիմնականում անիմաստ է։ Այնուամենայնիվ, ինչպես ինքնին թռիչքը. մենք պետք է հիշենք, որ մենք տեսնում ենք Անդրոմեդայի միգամածություն գալակտիկան այնպիսին, ինչպիսին այն եղել է 2,5 միլիոն տարի առաջ, քանի դեռ դրա լույսը ճանապարհորդում է դեպի մեզ: Ի՞նչ իմաստ ունի թռչել անհայտ ուղղությամբ, որը, թերեւս, վաղուց չկա, թեկուզ իր նախկին տեսքով ու հին տեղում։

Սա նշանակում է, որ նույնիսկ լույսի արագությամբ թռիչքներն արդարացված են միայն համեմատաբար մոտ աստղերի համար։ Այնուամենայնիվ, լույսի արագությամբ թռչող տրանսպորտային միջոցները դեռևս ապրում են միայն տեսականորեն, որը նման է գիտաֆանտաստիկայի, սակայն գիտական:

ՄՈԼՈՐԱԿԻ ՉԱՓԻ ՆԱՎ

Բնականաբար, առաջին հերթին գիտնականների մոտ առաջացել է նավի շարժիչում ամենաարդյունավետ ջերմամիջուկային ռեակցիան օգտագործելու գաղափարը՝ ինչպես արդեն մասամբ յուրացված (ռազմական նպատակներով): Այնուամենայնիվ, երկու ուղղություններով լույսին մոտ արագությամբ ճանապարհորդելու համար, նույնիսկ իդեալական համակարգի ձևավորման դեպքում, անհրաժեշտ է սկզբնական և վերջնական զանգվածի հարաբերակցությունը առնվազն 10-ից մինչև երեսուներորդ հզորությունը: Այսինքն՝ տիեզերանավը նման կլինի փոքր մոլորակի չափ վառելիքով հսկայական կոմպոզիցիայի։ Երկրից անհնար է նման վիթխարի տիեզերք արձակել։ Իսկ ուղեծրում հավաքվելը նույնպես, ոչ առանց պատճառի, գիտնականները չեն քննարկում այս տարբերակը:

Նյութի ոչնչացման սկզբունքով ֆոտոնային շարժիչի գաղափարը շատ տարածված է:

Ոչնչացումը մասնիկի և հակամասնիկի փոխակերպումն է, երբ դրանք բախվում են, ցանկացած այլ մասնիկի, քան սկզբնական մասնիկը: Լավագույն ուսումնասիրվածը էլեկտրոնի և պոզիտրոնի ոչնչացումն է, որն առաջացնում է ֆոտոններ, որոնց էներգիան կշարժի տիեզերանավը։ Ամերիկացի ֆիզիկոսներ Ռոնան Քինի և Վեյ-մինգ Ժանգի հաշվարկները ցույց են տալիս, որ ժամանակակից տեխնոլոգիաները կարող են օգտագործվել ոչնչացնող շարժիչ ստեղծելու համար, որն ունակ է տիեզերանավը արագացնել մինչև լույսի արագության 70%-ը:

Այնուամենայնիվ, սկսվում են հետագա խնդիրները: Ցավոք, հականյութը որպես շարժիչ օգտագործելը հեշտ չէ: Ոչնչացման ժամանակ տեղի են ունենում հզոր գամմա ճառագայթման պայթյուններ, որոնք ճակատագրական են տիեզերագնացների համար։ Բացի այդ, պոզիտրոնային վառելիքի շփումը նավի հետ հղի է մահացու պայթյունով։ Վերջապես, դեռևս չկան բավարար քանակությամբ հականյութի ստացման և դրա երկարաժամկետ պահպանման տեխնոլոգիաներ. օրինակ, հակաջրածնի ատոմն այժմ «ապրում է» 20 րոպեից պակաս, իսկ պոզիտրոնի մեկ միլիգրամի արտադրությունն արժե 25 միլիոն դոլար։

Բայց, ենթադրենք, ժամանակի ընթացքում այս խնդիրները կարող են լուծվել։ Այնուամենայնիվ, դեռ շատ վառելիք կպահանջվի, և ֆոտոնային աստղանավի մեկնարկային զանգվածը համեմատելի կլինի Լուսնի զանգվածի հետ (ըստ Կոնստանտին Ֆեոկտիստովի):

ՋԱԴՐԵՔ առագաստը։

Այսօր ամենահայտնի և իրատեսական աստղանավը համարվում է արևային առագաստանավ, որի գաղափարը պատկանում է խորհրդային գիտնական Ֆրիդրիխ Զանդերին:

Արևային (թեթև, ֆոտոն) առագաստը սարք է, որն օգտագործում է արևի լույսի ճնշումը կամ լազերային հայելու մակերեսի վրա տիեզերանավը մղելու համար։
1985 թվականին ամերիկացի ֆիզիկոս Ռոբերտ Ֆորվորդը առաջարկեց միկրոալիքային ճառագայթման էներգիայով արագացված միջաստղային զոնդի նախագծում։ Նախագիծը նախատեսում էր, որ զոնդը մոտակա աստղերին կհասնի 21 տարի հետո։

XXXVI միջազգային աստղագիտական ​​կոնգրեսում առաջարկվել է լազերային աստղանավի նախագիծ, որի շարժումն ապահովում է լազերների էներգիան օպտիկական տիրույթում, որը գտնվում է Մերկուրիի շուրջ ուղեծրում: Հաշվարկների համաձայն՝ այս դիզայնով աստղանավը դեպի Էրիդանի աստղային էպսիլոն (10,8 լուսային տարի) և հետ ճանապարհը կտևի 51 տարի։

«Քիչ հավանական է, որ մեր արեգակնային համակարգում ճանապարհորդությունների արդյունքում ստացված տվյալների հիման վրա մենք կարողանանք զգալի առաջընթաց գրանցել աշխարհը հասկանալու հարցում, որտեղ մենք ապրում ենք: Բնականաբար, միտքը շրջվում է դեպի աստղերը։ Ի վերջո, ավելի վաղ հասկացվում էր, որ Երկրի մոտ թռիչքները, դեպի մեր արեգակնային համակարգի այլ մոլորակներ թռիչքները վերջնական նպատակ չեն: Աստղեր տանող ճանապարհ հարթելը թվում էր՝ գլխավոր խնդիրն էր»։

Այս խոսքերը պատկանում են ոչ թե գիտաֆանտաստիկ գրողին, այլ տիեզերանավերի նախագծողին և տիեզերագնաց Կոնստանտին Ֆեոկտիստովին։ Գիտնականի խոսքով՝ արեգակնային համակարգում առանձնապես նոր բան չի գտնվի։ Եվ սա չնայած այն հանգամանքին, որ մարդը մինչ այժմ հասել է միայն լուսին ...

Արեգակնային համակարգից դուրս, սակայն, արևի լույսի ճնշումը կմոտենա զրոյի։ Հետևաբար, կա արևային առագաստանավը լազերային կայանքներով որոշ աստերոիդից ցրելու նախագիծ:

Այս ամենը դեռ տեսություն է, բայց առաջին քայլերն արդեն արվում են։

1993 թվականին 20 մետր լայնությամբ արևային առագաստը առաջին անգամ տեղակայվեց ռուսական «Պրոգրես Մ-15» նավի վրա՝ «Զնամյա-2» նախագծի շրջանակներում: Երբ «Պրոգրեսը» միացավ «Միր» կայանին, նրա անձնակազմը «Պրոգրես» նավի վրա տեղադրեց ռեֆլեկտորների տեղակայման միավոր: Արդյունքում ռեֆլեկտորը ստեղծեց 5 կմ լայնությամբ լուսավոր կետ, որը Եվրոպայի միջով 8 կմ/վ արագությամբ անցավ Ռուսաստան։ Լույսի կետն ուներ մի պայծառություն, որը մոտավորապես համարժեք է լիալուսնին:

Այսպիսով, արևային առագաստանավի առավելությունը նավի վրա վառելիքի բացակայությունն է, թերությունները առագաստի կառուցվածքի խոցելիությունն է. իրականում դա շրջանակի վրա ձգված բարակ փայլաթիթեղ է։ Որտե՞ղ է երաշխիքը, որ ճանապարհին առագաստը տիեզերական մասնիկներից անցքեր չի ստանա։

Նավագնացության տարբերակը կարող է հարմար լինել ռոբոտային զոնդերի, կայանների և բեռնատար նավերի արձակման համար, բայց հարմար չէ անձնակազմով հետադարձ թռիչքների համար: Կան նաև աստղանավերի այլ նախագծեր, բայց դրանք, այս կամ այն ​​կերպ, նման են վերը թվարկվածներին (նույն մասշտաբային խնդիրներով)։

ԱՆԱԿՆԿԱԼՆԵՐ ՄԻՋԱՍՏՂԱՅԻՆ ՏԵՂԵԿՈՒԹՅՈՒՆՈՒՄ

Թվում է, թե Տիեզերքում ճանապարհորդներին բազմաթիվ անակնկալներ են սպասվում։ Օրինակ՝ հազիվ թեքվելով արեգակնային համակարգից՝ ամերիկյան «Պիոներ-10» տիեզերանավը սկսեց զգալ անհայտ ծագման ուժ՝ առաջացնելով թույլ դանդաղում։ Շատ ենթադրություններ են արվել՝ ընդհուպ մինչև իներցիայի կամ նույնիսկ ժամանակի դեռևս անհայտ հետևանքները: Դեռևս չկա միանշանակ բացատրություն այս երևույթի համար, դիտարկվում են մի շարք վարկածներ՝ սկսած պարզ տեխնիկականից (օրինակ՝ ապարատում գազի արտահոսքի ռեակտիվ ուժը) մինչև նոր ֆիզիկական օրենքների ներդրում։

Մեկ այլ ապարատ՝ «Վոյաջեր-1»-ը, գրանցել է հզոր տարածք մագնիսական դաշտը... Դրանում միջաստղային տարածությունից լիցքավորված մասնիկների ճնշումը ստիպում է Արեգակի ստեղծած դաշտն ավելի խիտ դառնալ։ Սարքը գրանցել է նաև.

• միջաստեղային տարածությունից արեգակնային համակարգ ներթափանցող բարձր էներգիայի էլեկտրոնների քանակի ավելացում (մոտ 100 անգամ);
• գալակտիկական տիեզերական ճառագայթների մակարդակի կտրուկ բարձրացում՝ միջաստղային ծագման բարձր էներգիայի լիցքավորված մասնիկներ:

Եվ սա ընդամենը մի կաթիլ է օվկիանոսում: Այնուամենայնիվ, այն, ինչ այսօր հայտնի է միջաստղային օվկիանոսի մասին, բավական է կասկածի տակ դնելու Տիեզերքի ընդարձակությունը ճամփորդելու հնարավորությունը:

Աստղերի միջև տարածությունը դատարկ չէ: Ամենուր գազի, փոշու, մասնիկների մնացորդներ կան։ Երբ փորձում ենք շարժվել լույսի արագությանը մոտ արագությամբ, նավի հետ բախվող յուրաքանչյուր ատոմ նման կլինի բարձր էներգիայի տիեզերական ճառագայթների մասնիկի: Նման ռմբակոծության ժամանակ կոշտ ճառագայթման մակարդակը անընդունելիորեն կբարձրանա նույնիսկ մոտակա աստղերը թռչելիս։

Իսկ նման արագությամբ մասնիկների մեխանիկական ազդեցությունը նման է պայթուցիկ փամփուշտների։ Որոշ հաշվարկների համաձայն՝ աստղանավի պաշտպանիչ վահանի յուրաքանչյուր սանտիմետրը շարունակաբար կարձակվի րոպեում 12 կրակոցով։ Հասկանալի է, որ մի քանի տարվա թռիչքի ընթացքում ոչ մի էկրան չի դիմանա նման ազդեցության։ Կամ այն ​​պետք է ունենա անընդունելի հաստություն (տասնյակ ու հարյուրավոր մետր) և զանգված (հարյուր հազարավոր տոննա)։

Փաստորեն, աստղանավը հիմնականում բաղկացած կլինի այս էկրանից և վառելիքից, որը կպահանջի մի քանի միլիոն տոննա։ Այս հանգամանքների պատճառով նման արագություններով թռիչքներն անհնարին են, հատկապես, որ ճանապարհին կարող ես ոչ միայն փոշու, այլև ավելի մեծ բանի մեջ ընկնել կամ ընկնել անհայտ գրավիտացիոն դաշտի թակարդը։ Եվ հետո մահը կրկին անխուսափելի է: Այսպիսով, եթե տիեզերանավը հնարավոր լինի արագացնել մինչև ենթլուսավոր արագություն, ապա այն չի հասնի վերջնական նպատակին՝ այն չափազանց շատ խոչընդոտների կհանդիպի իր ճանապարհին: Ուստի միջաստղային թռիչքները կարող են իրականացվել միայն զգալիորեն ցածր արագությամբ։ Բայց հետո ժամանակի գործոնն անիմաստ է դարձնում այդ թռիչքները։

Պարզվում է, որ լույսի արագությանը մոտ արագություններով նյութական մարմինները գալակտիկական տարածություններով տեղափոխելու խնդիրը հնարավոր չէ լուծել։ Անիմաստ է մեխանիկական կառուցվածքով պայթել տարածության և ժամանակի միջով:

Խլուրդի անցք

Գիտնականները, փորձելով հաղթահարել անքակտելի ժամանակը, հորինել են, թե ինչպես կարելի է «անցքեր կրծել» տարածության (և ժամանակի) մեջ և «ծալել» այն։ Նրանք հորինել են մի շարք հիպերտիեզերական ցատկեր տիեզերքի մի կետից մյուսը՝ շրջանցելով միջանկյալ տարածքները։ Այժմ գիտնականները միացել են գիտաֆանտաստիկ գրողներին։

Ֆիզիկոսները սկսեցին փնտրել նյութի ծայրահեղ վիճակներ և էկզոտիկ բացեր Տիեզերքում, որտեղ կարելի է շարժվել գերլուսավոր արագությամբ՝ հակառակ Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսությանը:

Ահա թե ինչպես է առաջացել որդանանցքի գաղափարը։ Այս անցքը միավորում է Տիեզերքի երկու մասերը, ինչպես մի թունելի միջով, որը միացնում է երկու քաղաքները, որոնք բաժանված են բարձր լեռով: Ցավոք սրտի, որդնածորերը հնարավոր են միայն բացարձակ վակուումում: Մեր Տիեզերքում այս փոսերը չափազանց անկայուն են. դրանք կարող են պարզապես փլուզվել նախքան տիեզերանավը այնտեղ հասնելը:

Այնուամենայնիվ, հոլանդացի Հենդրիկ Կազիմիրի հայտնաբերած էֆեկտը կարող է օգտագործվել կայուն որդանանցքներ ստեղծելու համար։ Այն բաղկացած է վակուումում քվանտային տատանումների ազդեցության տակ չլիցքավորված մարմինների փոխադարձ ձգողականությունից։ Պարզվում է, որ վակուումն ամբողջությամբ դատարկ չէ, այն ենթակա է գրավիտացիոն դաշտի տատանումների, որոնցում ինքնաբերաբար հայտնվում ու անհետանում են մասնիկներն ու մանրադիտակային որդնածորքերը։

Մնում է միայն գտնել անցքերից մեկը և ձգել այն՝ տեղադրելով երկու գերհաղորդիչ գնդակների միջև։ Որդանանցքի մի բերանը կմնա Երկրի վրա, իսկ մյուս տիեզերանավը լույսի գրեթե արագությամբ կշարժվի դեպի աստղ՝ վերջնական օբյեկտ: Այսինքն՝ տիեզերանավը, ասես, թունել է ծակելու։ Երբ աստղանավը հասնի իր նպատակակետին, որդանցքը կբացվի իրական կայծակնային միջաստղային ճանապարհորդության համար, որի տեւողությունը կհաշվարկվի րոպեներով։

ԿՈՐՎԱԾՈՒԹՅԱՆ ԲՈՒԲԼԻԿ

Որդանանցքների տեսությանը նման է պղպջակների կորությունը: 1994 թվականին մեքսիկացի ֆիզիկոս Միգել Ալկուբիերը հաշվարկներ կատարեց Էյնշտեյնի հավասարումների համաձայն և գտավ տարածական շարունակականության ալիքային դեֆորմացիայի տեսական հնարավորությունը։ Այս դեպքում տիեզերանավը կփոքրանա տիեզերանավի դիմաց և միաժամանակ կընդլայնվի նրա հետևում: Տիեզերանավը, ասես, տեղադրված է կորի պղպջակի մեջ, որը կարող է շարժվել անսահմանափակ արագությամբ։ Գաղափարի հանճարն այն է, որ տիեզերանավը հենվում է կորության պղպջակի մեջ, և հարաբերականության տեսության օրենքները չեն խախտվում։ Միևնույն ժամանակ, կորության պղպջակն ինքնին շարժվում է՝ տեղայինորեն աղավաղելով տարածություն-ժամանակը։

Չնայած լույսից ավելի արագ ճանապարհորդելու անհնարինությանը, ոչինչ չի խանգարում տարածությանը շարժվել կամ տարածություն-ժամանակի դեֆորմացիան ավելի արագ, քան լույսը, որը ենթադրվում է, որ տեղի է ունեցել Մեծ պայթյունից անմիջապես հետո՝ տիեզերքի ձևավորման ժամանակ:

Այս բոլոր գաղափարները դեռ չեն տեղավորվում ժամանակակից գիտության շրջանակներում, սակայն 2012 թվականին ՆԱՍԱ-ի ներկայացուցիչները հայտարարեցին բժիշկ Ալկուբիերի տեսության փորձարարական թեստի պատրաստման մասին։ Ով գիտի, գուցե Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսությունը մի օր դառնա նոր գլոբալ տեսության մի մասը: Ի վերջո, ճանաչողության գործընթացը անվերջ է: Սա նշանակում է, որ մի օր մենք կկարողանանք փշերի միջով ճեղքել աստղերը։

Իրինա ԳՐՈՄՈՎԱ