Які на сьогодні існують розробки космічних кораблів, які вже в найближчому майбутньому зможуть здійснювати міжпланетні подорожі.
Космічні кораблі майбутнього: проекти та ідеї, які вже перебувають на стадії дослідження
Ранній і дуже амбітний початок
У 1973 році Британське міжпланетарне товариство – зараз найстаріша космічна організація в світі – розпочало п’ятирічне дослідження з розробки безпілотного космічного корабля, придатного до міжзоряного польоту.
Проект “Дедалус” першим вирішив питання про можливість міжзоряної подорожі. Метою проекту було виявити доцільність подорожей людей до різних зірок за допомогою технологій найближчого майбутнього та можливість дістатися туди протягом свого життя.
Термоядерний рух
Завдання – розвинути миттєво велику швидкість, генеруючи достатню потужність і не спалюючи космічний корабель, не легко досягти. Команда Project Daedalus обрала ракету з ядерним імпульсом, яка могла б вирішити ці завдання. Невеликі термоядерні бомби підриватимуться всередині магнітних полів позаду космічного апарату, просуваючи його вперед з максимально можливою ефективністю.
Для виконання цієї місій повинна бути досягнута швидкість більше 10 000 кілометрів в секунду. Але це лише невелика частина виклику. Хто керував би космічним кораблем? Витончена система автопілотів повинна була б взяти на себе керування, перевозячи пасажирів по галактиках.
Паливо для живлення реакторів повинно надходити з ізотопу гелію-3, видобутого з атмосфери Юпітера або Місяця великою повітряною кулею. Врешті-решт, підсумковий звіт, опублікований у 1978 р., оголосив, що міжзоряний політ справді можливий, але робочий прототип ще не розроблений.
Сьогодні космічні агенції та університети розглядають ідеї проекту «Дедал», такі як використання ядерної енергетики в якості рушія. Понад тридцятирічний проект заклав основу міжзоряних подорожей і був першим у своєму роді.
Проект Ікар
Члени Британського міжпланетного товариства об’єдналися з Фондом Тау Нуро в 2009 році, щоб розробити надійний міжзоряний космічний зонд, використовуючи ту ж систему, що базується на ядерному синтезі, як та, що була розроблена для проекту “Дедал”.
Цілі проекту – скласти набір технічних звітів, які опишуть усі деталі міжзоряного зонда, одночасно мотивуючи наступне покоління вчених, які будуть доробляти конструкції цього космічного корабля. Зараз інженерний проект шукає волонтерів, щоб довести його до завершення.
LightSail
Planetary Society запустила проект під назвою LightSail, який розглядає можливість космічного корабля, який був би виключно на сонячній енергії і приводився в рух під впливом сонячного світла. Перша ітерація (LightSail 1) завершила круїз на орбіті і передала свої перші сигнали назад на Землю. Його наступник LightSail 2 має намір запуститися на борту ракети SpaceX Heavy Falcon у 2018 році.
Поняття сонячного вітрила, яке використовується для руху в космосі, не є новим. Поряд з відкриттям фотона, такі астрономи, як Йоганнес Кеплер в 1600-х роках, вже гіпотезували про можливість використати енергію Сонця і перенести цей імпульс на інший об’єкт як джерело рушійного руху.
Стівен Хокінг висловив власне бажання запустити легке вітрило під назвою Breakthrough Starshot. На події в Норвегії Хокінг описав невеликий космічний зонд, який міг би рухатись «на основі проміню світла», досягаючи приблизно 160 млн. км/год. Проект ще повинен подолати значні перешкоди та багато раундів фінансування.
Bussard Ramjet
У 1960 році американський фізик задумав міжзоряний космічний корабель, який зміг би подорожувати зі швидкостю світла. Замість того, щоб бути «завантаженим» масою корисного вантажу – паливом, Рамжет Буссара спирався на збирання водню та використання його як палива. Як і оригінальний проект «Дедалус», реактивний апарат використовував би водень у реакторі ядерного синтезу для подачі енергії, необхідної для перенесення його до далеких зірок.
Згідно з підрахунками, ракетному пристрою знадобиться площа збору майже 10 000 квадратних кілометрів.
Антиматеріальні ракети
Давно минули мрії заправити міжзоряний зонд ізотопами водню в ядерній реакції. Нові ідеї міжзоряної подорожі перенесли свою увагу на антиматерну тягу.
Якщо припустити можливість спрямування величезної кількості енергії, створеної в одному напрямку, енергетичний вибух, викликаний взаємним знищенням атомів, може бути зібраний і використаний як ракетний випар – але ми не в змозі перевірити це в реальності.
Для антиматеріальної ракети притаманні обмеження: (1) величезне навантаження небезпечного гамма-випромінювання, що є результатом антиматеріальної реакції; (2) створення достатньої кількості антиматерії для палива; та (3) обмеження розміру корисного навантаження.
Інститут передових концепцій NASA фінансує дослідження нової конструкції космічного корабля, що працює на антиматерії. Покладаючись на нововиявлені позитрони, отримані гамма-промені були б енергетично набагато ефективнішими.
Джеральд Джексон, колишній фізик Фермілаб, створив Kickstarter для випробування рушія на антиматерію та перетворення двигуна на основі антиматерії в реальність. Ще близько 100 мільйонів доларів доведеться зібрати для проведення випробування на Землі.
Проект IXS
NASA створила власний космічний деформаційний корабель Star Trek у 2016 році, який має багато спільного з USS Enterprise.
Мета дизайнера судна Марка Радемакера полягала в тому, щоб “мотивувати молодих людей до кар’єри в NASA”, – сказав він для The Washington Post. Замість того, щоб покладатися на реакції ядерного синтезу чи антиматеріальних реакцій, IXS Enterprise використовує перевагу варп-приводу, який, розширить «порожній простір за зоряним кораблем […], штовхаючи судно в напрямку вперед». Великі кільця навколо космічні апарати служать для формування «пухирчастої бульбашки» для зменшення енергетичних потреб варп-приводу.
TOYOTA ЗАДУМУЄТЬСЯ НАД СТВОРЕННЯМ ЕЛЕКТРИЧНИХ ПОВІТРЯНИХ ТАКСІ.
Чи скоро всі ці проекти космічних кораблів будуть реалізовані?
Як ми бачимо, більшість існуючих проектів перебуває швидше на теоретичній стадії розвитку чим на стадії практичного втілення.
Навіть для створення прототипів та проведення експерементів потрібні величезні інвестиції. Проте ситуація може змінитися в будь-який момент, коли чергове наукове відкриття зробить один з теоретичних планів реальним для втілення в житті.
І хочеться вірити, що це лише питання часу, коли наші космічні кораблі зможуть здійснювати міжпланетні подорожі.
