Bez lepšího brzdného systému nebude mezihvězdné cestování vesmírem úspěšné

Jedním z velmi důležitých klíčů k uskutečnění mezihvězdného cestování ve vesmíru je vybudovat něco, co může jít rychle - velmi rychle. Další věc, která není tak zřejmá? Efektivně udeří do brzd.

Ačkoli cílem vesmírného cestování je cestování co nejrychleji na dlouhé vzdálenosti, design musí být založen na misi. Pokud se snažíte jen cestovat do kosmologického ekvivalentu Bumfucku, Nikde, zastavení rychle není tak důležité - nemusíte ani budovat brzdný mechanismus pro svou kosmickou loď.

Ale to není přesně místo vesmírného cestování. Chceš jít někam - buď proto, že se snažíte studovat systém z dálky, nebo se snažíte přistát na novém světě a prozkoumat ho na povrchu.

V obou případech se musíte ujistit, že můžete zpomalit svou kosmickou loď tak, abyste ji v mžiku oka (nebo ještě horšího, nehody do něčeho) nevynechali. Nové obzory sonda dělá v Kuiperově pásu s Plutem a dalšími světy - stále musíte jít dostatečně pomalu, abyste skutečně sbírali hodnotná data. Pokud se snažíte vstoupit na orbitální prostor planety, pak vy rozhodně musíte se ujistit, že se pohybujete dostatečně pomalu, abyste v této atmosféře jednoduše nespalili - nebo narazíte na povrch jako asteroid bez pocitu svatosti.

Letadla, která projíždějí oblohou Země, zpomalují. Neexistují žádné plyny, které můžete využít ke zpomalení.

Tak jak se vám brzdí? Jeden technik inženýři používají, zvaný aerobraking, využívá gravitace. V podstatě by kosmická loď měla změnit svou rychlost, když vstupuje do protáhlé eliptické dráhy na svém místě určení. To se děje kombinací reverzního pohonného systému (tj. Střelby z přední části kosmické lodi) s vlastní gravitací a atmosférou planety. Pokud je atmosféra tlustá, pak by měl být účinný jeden orbitální průchod pro zpomalení kosmické lodi. Pokud je tenká nebo neexistující, pak bude několik orbitálních průchodů pracovat tak, aby zpomalily kosmickou loď tak, aby konečně vstoupila do stabilní dráhy kolem planety nebo měsíce, který je vyšetřován.

Ale to není snadné. Například dosažení konečné, stabilní dráhy kolem Marsu trvá dalších šest měsíců po kosmická loď už dosáhla na červenou planetu. Pokud je váš pohonný systém založen na chemikáliích, znamená to, že tenčí atmosféra znamená, že budete muset plýtvat větším množstvím paliva, abyste zpomalili a pomohli procesu aerobrakování. Tyto náklady jsou mnohem vyšší, pokud se snažíte přistát na samotném povrchu.

A co se týče obnovitelných pohonných systémů kosmických lodí, které jsou stále ve vývoji, brzdové mechanismy jsou ještě méně promyšlené. Podívejme se například na iniciativu Průlom Starshot, která plánuje vyslat nanocraft do Alpha Centauri rychlostí asi pětinu rychlosti světla pomocí světelného paprsku, který posouvá sluneční plachty dopředu.

Solární plachty by mohly být fantastickou formou raketového pohonu pro lehká vozidla. Stačí se spoléhat na sílu slunce, aby vás posunul dopředu. Ale pak máte větší otázku, se kterou se musíte vypořádat - jak zpomalíte? Stejně jako normální plachta by i myšlenka měla umožnit, aby se tvar plachty změnil tak, aby mohl také zpomalit sílu slunce.

To je hodně snadněji řečeno, než udělal. Pokud plánujete cestovat do nového hvězdného systému, nebudete mít v reálném čase kontrolu nad plachtami kosmické lodi. Musíte se také vypořádat se světlem jiné hvězdy, které se dotýká plachty. Pohybující se směrem k tomuto systému znamená, že nejspíš míříte směrem k hlavě hvězdy (nebo hvězd).

Ostatní experti se snaží modifikovat aerobrakovací systém způsobem, který využívá nových forem technologie. Jedním z nejbizarnějších nápadů je magnetosféra - projekt, který je financován v rámci příštího projektu NASA, který byl oceněn v programu Phase II prostřednictvím programu NASA Innovative Advanced Concepts. Plán, který navrhla společnost Redmond, společnost MSNW se sídlem ve Washingtonu, má za cíl vytvořit magnetizovaný plazmový štít kolem kosmické lodi, který by působil na atmosféru cílové planety a pomohl snížit rychlost vozidla ještě více, než by konvenční aerobrakovací systém fungoval sám. Koncept funguje jako neviditelný padák.

Tato myšlenka je samozřejmě zcela koncepční. Zařízení MSNW využijí svého grantu ve výši 500 000 dolarů na podporu výzkumu magnetosféry, ale kdo ví, zda se dokonce přiblíží k dosažení pracovního prototypu.

Mezitím je brzdění přehlíženým hlediskem designu, pokud jde o vývoj kosmických lodí. Není pochyb o tom, že rychlost je nezbytná, ale je důležité si uvědomit, že je to stejně jako když řídíme auta zde na Zemi: jede rychle jen do osudu, pokud nemůžeme také zpomalit na zastavení.