V roce 1973 zahájila Britská meziplanetární společnost - první a nejstarší organizace, která se věnuje výhradně průzkumu vesmíru, vývoji a podpoře astronautiky - zahájit ambiciózní pětiletý projekt na nalezení a vytvoření nejslibnějšího designu pro bezpilotní kosmickou loď určenou pro mezihvězdné cestování. Prvním z navrhovaných řešení byl „Daedalus“. Tento plán vypadal ještě ambiciózněji a stanovil klíčový cíl hledání příležitostí pro cestování s posádkou k různým hvězdám s cílem využít technologie nejbližší budoucnosti.
Termonukleární zrychlení
Jak dosáhnout požadované rychlosti, nashromáždit dostatečné množství energie a zároveň nespálit kosmickou loď a lidi na palubě k zemi? Úkoly zjevně nejsou snadné. Projektový tým Daedalus přišel s řešením využití krátkodobého jaderného zrychlení, které by takové potíže překonalo. Navrhovaný systém fungoval takto: uvnitř parabolických magnetických polí umístěných za kosmickou lodí budou vytvořeny malé termonukleární exploze, jejichž energie urychlí kosmickou loď s nejvyšší možnou úrovní účinnosti.
K implementaci mezihvězdného cestování budete samozřejmě muset nejprve zjistit, jak urychlit kosmickou loď na rychlost přes 10 000 kilometrů za sekundu. Ale to je jen část problému. Druhou otázkou je, kdo v tomto případě bude kontrolovat loď? Jako možné řešení byla považována možnost použití nezávislého autopilotního systému. Bylo navrženo použít izotopové helium-3 jako palivo pro reaktory, které lze vyrábět v atmosféře Jupiteru nebo přímo na povrchu Měsíce.
Závěrečná zpráva z roku 1978 nakonec hlasitě uvedla, že mezihvězdné cestování bylo skutečně možné, ale inženýři se nikdy nedostali k práci na fungujícím prototypu.
Přesto by bylo předčasné nazvat projekt Daedalus trubkovým snem. Četné zprávy naznačují, že moderní kosmické agentury a univerzity po celém světě i nadále studují myšlenky využití jaderné energie jako hnací síly kosmických lodí, stanovené v projektu Daedalus před více než 30 lety.
Propagační video:
Projekt "Icarus"
Členové Britské meziplanetární společnosti a Nadace Tau Zero zahájili projekt Icarus v roce 2009, jehož cílem je teoreticky posoudit proveditelnost vytvoření kosmické lodi s termonukleárním motorem pro mezihvězdné cestování. Následně se výsledky práce mohou proměnit v návrh bezpilotní vesmírné mise.
Projektu se zúčastnilo více než 20 vědců a techniků. Jejich úkolem bylo pokusit se navrhnout pohonný systém založený na termonukleární reakci a schopný urychlit loď na 10-20% rychlosti světla. Ve skutečnosti byl „Icarus“založen na projektu „Daedalus“, ale později se „Icarus“měl stát samostatným projektem, s jen velmi malou výpůjčkou prvků „Daedalus“. Dokončení projektu Icarus bylo plánováno v roce 2014, ale práce stále probíhají. Organizátoři v současné době hledají dobrovolníky, kteří by ji dokončili.
Lehká plachta
Planetární společnost zahájila projekt s názvem LightSail, aby prozkoumala možnost vývoje kosmické lodi poháněné výhradně sluneční energií a urychlené výhradně slunečním světlem. Po několika neúspěšných pokusech programu LightSail 1 v roce 2015 bylo stále možné úspěšně dokončit zkušební provoz a nasadit sluneční plachtu. Nová varianta sluneční plachty, LightSail 2, by měla být vypuštěna na orbitu Země pomocí rakety SpaceX Falcon Heavy v roce 2018.
Koncept využití sluneční plachty jako pohonného systému není zdaleka nový. I s objevem prvních fotonů začali astronomové, jako je Johannes Kepler, snit a teoretizovat již v 16. století o možnosti shromažďovat sluneční energii a přeměnit ji na impuls, aby dal dalšímu objektu zrychlení.
Moderní vědci tuto touhu neztratili. Vezměte Stephena Hawkinga a jeho průlomový projekt Starshot. Během své nedávné návštěvy v Norsku hovořil Hawking o tom, jak mohla kosmická sonda „cestovat na koni po paprsku světla“rychlostí asi 160 milionů kilometrů za hodinu. Samozřejmě, stejně jako u každého ambiciózního projektu, bude muset průlomový Starshot nejprve překonat stejně ambiciózní problémy, než něco vyjde.
Bassardův mezihvězdný náporový motor
V roce 1960 představil americký fyzik Robert Bassard koncept mezihvězdné kosmické lodi schopné cestovat neuvěřitelnou rychlostí. Je založen na systému schopném zachytit látku mezihvězdného média (vodík a prach) a použít ji jako palivo v termonukleárním motoru kosmické lodi.
Podle Bassardových výpočtů bude motor vyžadovat přívod mezihvězdné hmoty z oblasti téměř 10 000 čtverečních kilometrů, aby mohl fungovat. To bude zase vyžadovat použití elektromagnetického (elektrostatického iontového) sběrného kolektoru s velkým průměrem a extrémně vysokou intenzitou pole. Další analýza však ukázala, že hmotnost shromážděné látky by v tomto případě byla stále tak nízká, že by zpochybnila účinnost systému.
Antihmotové rakety
Použití izotopů vodíku k podpoře jaderné reakce a vytvoření nezbytného tahu pro mezihvězdné cestování se stalo trubkovým snem. Jako nový směr vývoje byly vybrány raketové urychlovače založené na antihmotě, kde interakce mezi obyčejnou hmotou a antihmotou způsobuje jejich zničení a vytváří obrovskou úroveň energie.
Pokud si představíme možnost řízeného uvolnění obrovského množství této energie, pak by generovaná energetická exploze, způsobená vzájemným zničením srážejících se atomů, mohla být použita jako pracovní tekutina pro pohyb kosmické lodi. Stále však zdaleka nejsme schopni takové testy provádět v reálných podmínkách.
Kromě toho použití antihmoty jako paliva pro raketové motory způsobí řadu omezení: zaprvé, reakce vytvoří neuvěřitelně vysokou úroveň gama záření; za druhé, je obtížné získat dostatečné množství antihmoty; a zatřetí, množství užitečného zatížení, které můžete vzít s sebou, je velmi omezené.
Nicméně institut pro pokročilý vývoj koncepcí NASA investoval do studií pravděpodobnosti kosmické lodi antihmoty, která nebude mít alespoň první výše uvedený problém. Podle vědců, pokud použijeme pozitrony (antičástice elektronů) jako hlavní prvek antihmoty, budou energetické indexy gama paprsků mnohem nižší.
Další studie řeší druhý problém na seznamu pomocí toho, co se nazývá antihmotová plachta. Autorem tohoto konceptu je Gerald Jackson, bývalý fyzik Fermilab. Jackson navrhl Kickstarterovou kampaň na fundraising. Stavba a testování funkčního prototypu trvalo asi 200 000 dolarů. Skutečná výše implementace a implementace této technologie však bude samozřejmě vyžadovat mnohem vyšší finanční náklady.
Koncept kosmické lodi IXS ENTERPRISE
Letecká agentura NASA navrhla v roce 2016 vlastní verzi kosmické lodi typu „startrec“s možností zrychlení osnovy. Na prezentovaných fotografiích můžete snadno vidět podrobnosti o USS Enterprise z kultu MCU. Tvůrce konceptu Mark Rodmaker se v rozhovoru pro The Washington Post podělil o to, že účelem této práce bylo inspirovat mladé lidi k výkonu povolání jako inženýr kosmických lodí.
Podle koncepce tohoto projektu nepoužívá IXS Enterprise k pohybu ve vesmíru jadernou reakci a antihmotu, ale warp drive. Velké prstencové struktury kolem lodi vytvářejí „osnovní bublinu“, která snižuje množství energie potřebné k ovládání osnovy.
Nikolay Khizhnyak