Novembra novembra, na TVIW (astronomski seminar v Tennesseeju, namenjen medzvezdnim poletom), je Rob Swinney - nekdanji poveljnik eskadrile Royal Air Force, inženir in magister znanosti, odgovoren za projekt "Icarus" - predstavil poročilo o opravljenem delu v zadnjem času. Swinney osveži zgodbo o Ikarusu iz javnosti: od navdiha z idejami projekta Daedalus, poudarjenega v poročilu BIS (British Interplanetary Society - najstarejša organizacija, ki podpira vesoljske raziskave) leta 1978, do skupne odločitve BIS in Tau Zero navdušencev za nadaljevanje raziskav v letu 2009 leto, in pred zadnjimi novicami o projektu, iz leta 2014.
Prvotni osnutek 78. leta je bil v besedilu preprost, vendar težko izvedljiv, da bi odgovoril na vprašanje, ki ga je zastavil Enrique Fermi: »Če obstaja razumno življenje zunaj Zemlje in so možni medzvezni leti, zakaj ni dokazov za druge tujske civilizacije?«. Namen raziskave Daedalus je bil razviti zasnovo medzveznih vesoljskih plovil z uporabo obstoječih tehnologij v razumnih ekstrapolacijah. In rezultati dela so grmili celotnemu znanstvenemu svetu: ustvarjanje take ladje je resnično mogoče. Poročilo o projektu je bilo podprto s podrobnim načrtom ladje z zlitjem devterija in helija-3 iz predhodno pripravljenih granul. Daedalus je nato služil kot vodilo za vse nadaljnje razvojne dosežke na področju medzvezdnih letov 30 let.
Ikar, sin Daedalus
Vendar pa je bilo po tako dolgem času treba pregledati ideje in tehnične rešitve, ki so bile sprejete v „Daedalu“, da bi ocenili, koliko so preizkusili čas. Poleg tega so bila v tem obdobju narejena nova odkritja, sprememba zasnove v skladu z njimi pa bi izboljšala splošno učinkovitost ladje. Organizatorji so želeli zanimati mlajšo generacijo za astronomijo in gradnjo medzvezdnih vesoljskih postaj. Novi projekt je bil imenovan v čast Ikarusu, sinu Daedalusa, ki je kljub negativnemu senci imena ustrezal prvim besedam v poročilu 78. leta:
»Upamo, da bo ta možnost nadomestila prihodnji dizajn, analog Icarusa, ki bo prikazal najnovejša odkritja in tehnične inovacije, tako da bo Ikarus lahko dosegel višine, ki jih še vedno ni premagal Daedalus. Upam, da bo zaradi razvoja naših idej prišel dan, ko se bo človeštvo dobesedno dotaknilo zvezd.
Ponovno razmišljanje o Ikaru
Tako je bil "Ikar" nastal prav kot nadaljevanje "Daedalus". Kazalniki starega projekta so še vedno zelo obetavni, vendar jih je treba še izpopolniti in posodobiti:
1) V "Dedalu" so bili uporabljeni relativistični elektronski žarki za stiskanje zrnc goriv, vendar so nadaljnje študije pokazale, da ta metoda ni sposobna dati potrebnega impulza. Ionske žarke se namesto tega uporabljajo v laboratorijih za taljenje. Kljub temu je takšna napačna ocena, ki je stala 20 let dela in 4 milijarde dolarjev nacionalnega kompleksa termonuklearnih reakcij, pokazala, da je težko ravnati s termonuklearno fuzijo tudi v idealnih pogojih.
2) Glavna ovira, s katero se sooča »Daedalus« - Helij-3. Ni na Zemlji, zato ga je treba izvleči iz plinastih velikanov, ki so oddaljeni od našega planeta. Ta proces je predrag in zapleten. 3) Drugi problem, ki ga bo moral rešiti »Ikara«, je zavrnitev informacij o jedrskih reakcijah. Pomanjkanje informacij je omogočilo pred 30 leti zelo optimistične izračune učinkov obsevanja celotne ladje z gama žarki in nevtroni, katerih emisije motorja na fuzijo ni mogoče izpustiti.
4) Tritij je bil uporabljen v peletih goriva za vžig, vendar je bilo preveč toplote sproščeno iz razpada njegovih atomov. Brez ustreznega hladilnega sistema bo vžig goriva spremljal vžig ostalih.
5) Dekompresija rezervoarjev z gorivom zaradi praznjenja lahko povzroči eksplozijo v zgorevalni komori. Da bi rešili ta problem, so bili k oblikovanju rezervoarja dodani uteži za uravnoteženje tlaka v različnih delih mehanizma.
6) Zadnja težava je vzdrževanje plovila. V skladu s projektom je ladja opremljena s parom robotov, podobnih R2D2, ki bo z diagnostičnimi algoritmi odkrila in popravila morebitne poškodbe. Zdi se, da so takšne tehnologije zelo komplicirane, celo v računalniški dobi, da ne omenjamo sedemdesetih let.
Parametri nove ladje
Nova oblikovalska ekipa ni več omejena na oblikovanje premične ladje. Za raziskovalne objekte »Icarus« uporablja sondo, ki jo prevaža na ladji. To ne samo, da poenostavlja nalogo oblikovalcev, temveč tudi bistveno skrajša čas preučevanja zvezdnih sistemov. Namesto devterija-helija-3, novo vesoljsko plovilo deluje na čisti devterij-devterij. Kljub večji emisiji nevtronov novo gorivo ne bo samo povečalo učinkovitosti motorjev, temveč bo tudi odpravilo potrebo po pridobivanju virov s površine drugih planetov. Deuterij je aktivno izkopan iz oceanov in se uporablja v jedrskih elektrarnah, ki delujejo na težki vodi. Vendar človeštvo doslej ni uspelo pridobiti nadzorovane reakcije razpada s sproščanjem energije. Dolgotrajna rasa laboratorijev po vsem svetu za eksotermno jedrsko fuzijo ovira načrtovanje ladij. Torej vprašanje optimalnega goriva za medzvezdno plovilo ostaja odprto. V poskusu, da bi v letu 2013 našli rešitev, je bila med enotami BIS izvedena notranja konkurenca. Ekipa je osvojila WWAR Ghost na Univerzi v Münchnu. Njihova zasnova temelji na termonuklearni fuziji z uporabo laserja, ki omogoča hitro segrevanje goriva do zahtevane temperature.
Medzvezdna ladja "Ikarus": vizija kozmične prihodnosti človeštva
Kljub izvirnosti ideje in nekaterih inženirskih poteh tekmovalci niso mogli rešiti glavne dileme - izbire goriva. Poleg tega je zmagovita ladja ogromna. Velikost "Daedalus" presega 4-5 krat, druge metode termonuklearne fuzije pa potrebujejo manj prostora.
V skladu s tem je bilo odločeno za spodbujanje dveh vrst motorjev: na osnovi termonuklearne fuzije in na osnovi ščepec Bennett (plazma motor). Poleg tega se vzporedno z devterijem in devterijem upošteva tudi stara različica s tritij-helij-3. Pravzaprav ima helij-3 najboljše rezultate pri vseh vrstah motorjev, zato znanstveniki delajo na načine, kako ga doseči.
Zanimivo razmerje je mogoče zaslediti v delih vseh udeležencev natečaja: nekateri strukturni elementi (sonde za okoljske študije, skladiščenje goriva, sekundarni sistemi za oskrbo z električno energijo itd.) Katere koli ladje ostanejo nespremenjeni. Zagotovo lahko rečemo naslednje:
- Ladja bo vroča. Vsak način gorenja katerega koli od predstavljenih vrst goriva spremlja sproščanje velikih količin toplote. Deuterij zahteva masivni hladilni sistem zaradi neposrednega sproščanja toplotne energije med reakcijo. Magnetni plazemski motor bo ustvaril vrtinčne tokove v okoliških kovinah in jih tudi ogreval. Na Zemlji že obstajajo radiatorji z zadostno močjo, da učinkovito ohladijo telesa s temperaturami nad 1000C, še vedno pa jih je treba prilagoditi potrebam in pogojem ladje.
- Ladja bo ogromna. Ena od glavnih nalog projekta Icarus je bila zmanjšanje velikosti, vendar je sčasoma postalo jasno, da je za termonuklearne reakcije potrebno veliko prostora. Tudi najmanjše možnosti oblikovanja teže tehtajo več deset tisoč ton.
- Ladja bo dolga. "Daedalus" je bil zelo kompakten, vsak del je bil kombiniran z drugim, kot matryoshka. V Ikarju je poskus zmanjšanja radioaktivnih učinkov na plovilo povzročil njegovo podaljšanje (to je dobro prikazano v projektu Firefly Roberta Freelanda).
Zeus
Rob Swinney je poročal, da se je ekipa iz univerze Drexel pridružila projektu Icarus. »Začetniki« spodbujajo zamisel o uporabi PJMIF (sistema, ki temelji na dobavi plazme za brizgalne plazme s pomočjo magnetov, medtem ko je plazma stratificirana, kar zagotavlja pogoje za jedrske reakcije). To načelo je trenutno najbolj učinkovito. Dejansko gre za simbiozo dveh metod jedrskih reakcij, ki je absorbirala vse prednosti inercialne in magnetne termonuklearne fuzije, kot je zmanjšanje mase strukture in znatno zmanjšanje stroškov. Njihov projekt se imenuje "Zeus".
»Čas, da gremo od tu«
Malo pred TVIW je projekt "Icarus" organiziral razstavo v Avstraliji, na kateri so bili javnosti predstavljeni vsi zgoraj omenjeni projekti. Znanstveniki z vsega sveta so se zbrali pod eno streho, da bi si izmenjali izkušnje. To je redka priložnost za strokovnjake, ki sodelujejo v interkontinentalnem projektu, da klepetajo s svojimi kolegi.
Po tem srečanju je potekala TVIW, na kateri je Swinney določil predhodni datum za dokončanje projekta Icarus - avgust 2015. Zadnje poročilo bo vključevalo sklicevanje na spremembe starih razvojnih dosežkov in inovacij Daedalusa, ki jih je popolnoma ustvarila nova ekipa. Seminar je zaključil monolog Roba Swinneyja, v katerem je dejal: »Skrivnosti vesolja nas čakajo nekje tam! Čas je, da gremo od tu! "
Cyclops Dawn
Zanimivo je, da je novi projekt neločljivo povezan s svojim predhodnikom. Prevoz za dostavo delov in goriva na majhno orbito Zemlje med gradnjo Ikare je lahko ciklop, vesoljsko plovilo kratkega dosega, ki se je razvijalo pod vodstvom Alana Bonda (enega od inženirjev, ki so delali na Daedalusu).
