Межзвездное космическое путешествие не будет успешным без лучшей тормозной системы

Одним из очень важных ключей к тому, чтобы межзвездные путешествия стали возможными в космосе, является создание чего-то, что может двигаться быстро - очень быстро. Еще одна вещь, которая не так очевидна? Эффективно нажимая на тормоза.

Хотя цель космических путешествий - путешествовать на большие расстояния как можно быстрее, дизайн должен основываться на миссии. Если вы пытаетесь просто добраться до космологического эквивалента Bumfuck, нигде не нужно быстро останавливаться - это не так важно - вам даже не нужно создавать тормозной механизм для вашего космического корабля.

Но это не совсем точка космических путешествий. Вы хотите иди куда-нибудь - либо потому, что вы пытаетесь изучить систему издалека, либо вы пытаетесь приземлиться в новом мире и исследовать его на поверхности.

В любом случае, вы должны убедиться, что вы можете замедлить свой космический корабль, чтобы вы не пропустили его в мгновение ока (или, что еще хуже, врезались в что-то). Если вы просто выполняете полет, например Новые горизонты Зонд работает в поясе Койпера с Плутоном и другими мирами - вам все равно нужно идти достаточно медленно, чтобы на самом деле собирать полезные данные. Если вы пытаетесь войти в орбитальное пространство планеты, то вы определенно Вам нужно быть уверенным, что вы двигаетесь достаточно медленно, чтобы вы просто не сгорели в атмосфере этого мира или не упали на поверхность, как астероид без чувства святости.

Самолеты, которые летают по небу Земли, используют замедление для замедления. Там нет газов, которые вы можете использовать, чтобы замедлить.

Так как ты тормозишь? Одна техника, которую используют инженеры, называемая аэробрейкингом, использует гравитацию. По сути, космический корабль должен менять свою скорость, когда он выходит на вытянутую эллиптическую орбиту в пункте назначения. Это происходит путем объединения системы обратной тяги (то есть стрельбы из огня по передней части космического корабля) с собственной гравитацией и атмосферой планеты. Если атмосфера плотная, то один орбитальный проход должен быть эффективен для замедления космического корабля. Если он тонкий или отсутствует, то несколько орбитальных проходов будут работать для того, чтобы замедлить космический корабль достаточно хорошо, чтобы он наконец вышел на устойчивую орбиту вокруг исследуемой планеты или луны.

Но это не легко. Например, для достижения окончательной стабильной орбиты вокруг Марса требуется еще шесть месяцев после космический корабль уже достиг красной планеты. Если ваша двигательная установка основана на химических веществах, то более тонкие атмосферы означают, что вам придется тратить больше топлива, чтобы замедлить и помочь процессу аэробрейкинга. Эти затраты намного выше, если вы пытаетесь приземлиться на поверхности.

А когда дело доходит до возобновляемых движителей космических кораблей, которые еще находятся в разработке, тормозные механизмы еще менее продуманы. Например, давайте посмотрим на инициативу «Прорывной звездный выстрел», которая планирует отправить наночастицу на Альфу Центавра со скоростью около одной пятой скорости света, используя луч света, который продвигает солнечные паруса космического корабля вперед.

Солнечные паруса могут быть фантастической формой движения космического корабля для легких транспортных средств. Вы просто полагаетесь на силу солнца, чтобы продвигать вас вперед. Но тогда у вас есть более серьезный вопрос - как вы замедляетесь? Как и в случае с обычным парусом, идея состояла в том, чтобы позволить форме паруса изменить свою конфигурацию так, чтобы он мог также использовать силу солнца для замедления.

Это много проще сказать, чем сделать. В конце концов, если вы планируете путешествовать по новой звездной системе, вы не сможете контролировать парус корабля в режиме реального времени. Вам также придется иметь дело со светом другой звезды, взаимодействующим с парусом. Движение к этой системе означает, что вы, вероятно, вначале направляетесь к этой звезде (или звездам).

Другие эксперты пытаются модифицировать систему аэробрейкинга таким образом, чтобы использовать преимущества новых форм технологий. Одной из самых причудливых идей является магнитосфера - проект, который только что финансировался как часть следующей награды НАСА, присуждаемой на этапе II, в рамках программы инновационных усовершенствованных концепций НАСА. Предложенный Редмондом, вашингтонской компанией MSNW, план состоит в том, чтобы создать намагниченный плазменный экран вокруг космического корабля, который будет взаимодействовать с атмосферой планеты-адресата и помогать снизить скорость транспортного средства даже больше, чем обычная система аэробрейкинга, работающая в одиночку. Концепция работает как невидимый парашют.

Конечно, эта идея сейчас полностью концептуальна. Заводы MSNW используют свой грант в размере 500 000 долларов США для продвижения исследований по созданию магнитосферы, но кто знает, смогут ли они даже приблизиться к созданию работающего прототипа.

В то же время торможение продолжает оставаться незамеченным при проектировании, когда речь заходит о разработке космического корабля. Нет никаких сомнений в том, что скорость важна, но важно помнить, что это так же, как когда мы водим машины здесь, на Земле: быстрое движение ведет к гибели, только если мы не можем также замедлиться до остановки.