Pagājušā gada novembrī TVIW (astronomijas seminārs Tenesī, kas veltīts starpzvaigžņu lidojumiem) Rob Swinney - bijušais Karaliskā gaisa spēku komandieris, inženieris un zinātnes maģistrs, kas atbild par projektu "Icarus", iesniedza ziņojumu par paveikto darbu. pēdējā laikā. Swinney atsvaidzināja Icarus stāstu no sabiedrības: no iedvesmas līdz Daedalus projekta idejām, kas tika uzsvērts BIS ziņojumā (British Interplanetary Society - vecākā organizācija, kas atbalsta kosmosa izpēti) 1978. gadā, kopīgam BIS un Tau Zero entuziastu lēmumam atsākt pētniecību 2009. gadā gadu un pirms jaunākajām ziņām par projektu 2014. gadā.
78. gada sākotnējais projekts bija vienkāršs, taču grūti īstenojams, lai atbildētu uz Enrique Fermi uzdoto jautājumu: „Ja ir saprātīga dzīve ārpus Zemes, un starpzvaigžņu lidojumi ir iespējami, tad kāpēc nav citu ārzemju civilizāciju pierādījumu?”. Daedalus pētījuma mērķis bija izveidot starpzvaigžņu kosmosa kuģu dizainu, izmantojot esošās tehnoloģijas saprātīgā ekstrapolācijā. Un darba rezultāti pērk visu zinātnes pasauli: šāda kuģa izveide ir patiešām iespējama. Projekta ziņojumu apstiprināja detalizēts kuģa plāns, izmantojot deitērija-hēlija-3 saplūšanu no iepriekš sagatavotām granulām. Tad Daedalus vadīja visus turpmākos notikumus starpzvaigžņu lidojumu jomā 30 gadus.
Icarus, Daedalus dēls
Tomēr pēc tik ilga laika bija nepieciešams pārskatīt „Daedal” pieņemtās idejas un tehniskos risinājumus, lai novērtētu, cik lielā mērā viņi izturēja laika pārbaudi. Turklāt šajā laikā tika veikti jauni atklājumi, izmaiņas projektā atbilstoši tām uzlabotu kuģa vispārējo veiktspēju. Tāpat organizatori vēlējās interesēt jaunāko paaudzi astronomijā un starpzvaigžņu kosmosa staciju būvniecību. Jaunais projekts tika nosaukts par godu Icarus, Daedalus dēla, godam, kas, neraugoties uz negatīvo nosaukumu, atbilda 78. gada ziņojuma pirmajiem vārdiem:
„Mēs ceram, ka šī opcija aizstās nākotnes dizainu, Icarus analogu, kas parādīs jaunākos atklājumus un tehniskos jauninājumus tā, lai Icarus varētu sasniegt augstumus, kas joprojām nav iekļauti Daedalus. Cerams, ka, pateicoties mūsu ideju attīstībai, nāksies diena, kad cilvēce burtiski pieskarsies zvaigznēm. ”
Icarus pārdomāšana
Tātad, “Icarus” tika radīts tieši kā „Daedalus” turpinājums. Vecā projekta rādītāji joprojām ir ļoti daudzsološi, taču tie vēl ir jāprecizē un jāatjaunina:
1) “Dedal” relativistiskās elektronu sijas tika izmantotas degvielas granulu saspiešanai, bet turpmākie pētījumi parādīja, ka šī metode nespēj dot nepieciešamo impulsu. Jonu sijas tiek izmantotas kausēšanas laboratorijās. Tomēr šāds nepareizs aprēķins, kas izmaksāja 20 gadu darba un 4 miljardu dolāru apmērā, radīja grūtības apstrādāt termo kodolu saplūšanu pat ideālos apstākļos.
2) Galvenais šķērslis, ar ko saskaras „Daedalus” - hēlijs-3. Tas nav uz Zemes, un tāpēc ir nepieciešams to iegūt no gāzes milžiem, kas atrodas tālu no mūsu planētas. Šis process ir pārāk dārgs un sarežģīts. 3) Vēl viena problēma, kas „Ikara” būs jārisina, ir informācijas noraidīšana par kodolreakcijām. Tas bija informācijas trūkums, kas ļāva pirms 30 gadiem veikt ļoti optimistiskus aprēķinus par visa kuģa apstarošanas ietekmi uz gamma stariem un neitroniem, kuru emisiju dzinējs nevar izdalīt termo-kodolsintēzes procesā.
4) Tritijs tika izmantots kurināmā granulās aizdedzināšanai, bet pārāk daudz siltuma izdalījās no atomu atdalīšanās. Bez pienācīgas dzesēšanas sistēmas degvielas aizdedze tiks papildināta ar pārējo.
5) Tvertņu dekompresija ar degvielu iztukšošanas dēļ var izraisīt sprādzi degšanas kamerā. Lai atrisinātu šo problēmu, tvertnes konstrukcijai ir pievienoti svērumi, lai līdzsvarotu spiedienu dažādās mehānisma daļās.
6) Pēdējā grūtība ir kuģa uzturēšana. Saskaņā ar projektu kuģis ir aprīkots ar R2D2 līdzīgiem robotiem, kas, izmantojot diagnostikas algoritmus, atklās un novērsīs iespējamos bojājumus. Šādas tehnoloģijas, šķiet, ir ļoti sarežģītas pat mūsdienu laikmetā, sakot neko par 70. gadiem.
Jaunā kuģa parametri
Jaunā dizaina komanda vairs nav tikai manevrējama kuģa izveide. Pētniecības iekārtām “Icarus” izmanto zondes, kas atrodas uz kuģa. Tas ne tikai vienkāršo dizaineru uzdevumu, bet arī ievērojami samazina laiku, kas pavadīts zvaigžņu sistēmās. Deuterija-hēlija-3 vietā jauns kosmosa kuģis strādā ar tīru deitērija-deitēriju. Neskatoties uz lielāku neitronu emisiju, jaunā degviela ne tikai palielinās dzinēju efektivitāti, bet arī novērsīs nepieciešamību iegūt resursus no citu planētu virsmas. Deuteriju aktīvi iegūst no okeāniem un izmanto kodolspēkstacijās, kas darbojas ar smago ūdeni. Tomēr cilvēce līdz šim nav spējusi panākt kontrolētu sabrukšanas reakciju ar enerģijas atbrīvošanu. Eksotermisko kodolsintēzes ilgstošā rase visā pasaulē kavē kuģu konstrukciju. Tātad jautājums par optimālu degvielu starpzvaigžņu kuģim paliek atvērts. Mēģinot rast risinājumu 2013. gadā, starp BIS vienībām notika iekšējs konkurss. Komanda uzvarēja WWAR Ghost no Minhenes Universitātes. To dizains ir balstīts uz termo-kodolsintēzi, izmantojot lāzeru, kas nodrošina degvielas ātru uzsildīšanu līdz vajadzīgajai temperatūrai.
Starpzvaigžņu kuģis „Icarus”: vīzija par cilvēces kosmisko nākotni
Neskatoties uz idejas oriģinalitāti un dažām inženiertehniskām kustībām, dalībnieki nevarēja atrisināt galveno dilemmu - degvielas izvēli. Turklāt uzvarošais kuģis ir milzīgs. Tas 4-5 reizes pārsniedz „Daedalus” lielumu, un citām termoelementu kodolsintēzes metodēm var būt nepieciešams mazāk vietas.
Attiecīgi tika nolemts veicināt divu veidu dzinējus: balstoties uz kodoltermisko kodolsintēzi un balstoties uz šķipsnu Bennett (plazmas dzinēju). Turklāt paralēli deitērijam deitērijam tiek ņemta vērā arī vecā versija ar tritija hēliju-3. Faktiski, hēlijs-3 dod vislabākos rezultātus jebkura veida motorā, tāpēc zinātnieki strādā pie tā, kā to iegūt.
Interesantas attiecības var izsekot visu sacensību dalībnieku darbos: daži no jebkura kuģa konstrukcijas elementiem (zondes vides izpētei, degvielas uzglabāšanai, sekundārajām barošanas sistēmām uc) paliek nemainīgi. Noteikti var teikt:
- Kuģis būs karsts. Jebkura metode, kā sadedzināt jebkuru no iesniegtajiem degvielas veidiem, ir saistīta ar lielu siltuma daudzumu izlaišanu. Deitērijam nepieciešama masīva dzesēšanas sistēma, jo reakcijas laikā tiek tieši izlaista siltumenerģija. Magnētiskais plazmas dzinējs radīs virpuļplūsmas apkārtējos metālos, arī tos sildot. Zemē jau ir pietiekami daudz jaudas radiatori, lai efektīvi atdzesētu ķermeņus ar temperatūru virs 1000 ° C, joprojām ir jāpielāgo tās kuģu vajadzībām un apstākļiem.
- Kuģis būs milzīgs. Viens no galvenajiem Icarus projektam uzticētajiem uzdevumiem bija samazināt izmēru, bet laika gaitā kļuva skaidrs, ka termoreaktīvās reakcijas prasa daudz vietas. Pat mazākās svara konstrukcijas iespējas sver desmitiem tūkstošu tonnu.
- Kuģis būs garš. “Daedalus” bija ļoti kompakts, katrs no tiem tika apvienots ar citu, piemēram, matryoska. Ikarā mēģinājumi mazināt radioaktīvo ietekmi uz kuģi noveda pie tā pagarināšanas (to labi demonstrē Roberta Freelanda projekts Firefly).
Zevs
Rob Swinney ziņoja, ka Icarus projektam pievienojās komanda no Drexel University. “Iesācēji” veicina PJMIF (sistēma, kas balstīta uz tintes plazmas piegādi, izmantojot magnētus, kamēr plazma ir stratificēta, sistēma, kas nodrošina apstākļus kodolreakcijām). Šis princips pašlaik ir visefektīvākais. Faktiski, tā ir divu kodolreakciju metožu simbioze, tā ir absorbējusi visas inerciālās un magnētiskās kodolsintēzes priekšrocības, piemēram, samazinot struktūras masu un ievērojami samazinot izmaksas. To projektu sauc par „Zeus”.
„Laiks izkļūt no šejienes”
Īsi pirms TVIW projekts „Icarus” notika Austrālijā, kurā visi iepriekš minētie projekti tika demonstrēti sabiedrībai. Zinātnieki no visas pasaules pulcējās zem viena jumta, lai dalītos pieredzē. Tas ir reta iespēja profesionāļiem, kas piedalās starpkontinentālajā projektā, sarunāties ar saviem kolēģiem.
Pēc šīs tikšanās notika TVIW, kurā Swinney noteica sākotnējo datumu Icarus projekta pabeigšanai - 2015. gada augustā. Jaunākajā ziņojumā tiks iekļautas atsauces uz vecās Daedalus attīstības izmaiņām un jaunās komandas radītajām inovācijām. Semināru noslēdza Rob Swinney monologs, kurā viņš teica: „Universitātes noslēpumi mūs gaida kaut kur tur! Laiks izkļūt no šejienes! ”
Ciklopu Dawn
Interesanti, ka jaunais projekts ir nesaraujami saistīts ar tās priekšteci. Transportēšana, lai piegādātu detaļas un degvielu uz Zemes mazo orbītu Icara būvniecības laikā, var būt Cyclops, neliela attāluma kosmosa kuģis, kas veidots Alan Bond vadībā (viens no inženieriem, kas strādāja pie Daedalus).
