Të dhënat hapësinore. shpejtësia në hapësirë

Një nga pasuritë më të mëdha të njerëzimit është ajo ndërkombëtare stacioni hapësinor, ose ISS. Për krijimin dhe funksionimin e tij në orbitë u bashkuan disa shtete: Rusia, disa vende evropiane, Kanadaja, Japonia dhe SHBA. Ky aparat dëshmon se shumë mund të arrihet nëse vendet bashkëpunojnë vazhdimisht. Të gjithë njerëzit e planetit dinë për këtë stacion, dhe shumë po pyesin se në çfarë lartësie fluturon ISS dhe në cilën orbitë. Sa astronautë kanë qenë atje? A është e vërtetë që lejohen turistët atje? Dhe kjo nuk është gjithçka që është interesante për njerëzimin.

Struktura e stacionit

ISS përbëhet nga katërmbëdhjetë module, të cilat përmbajnë laboratorë, magazina, dhoma pushimi, dhoma gjumi, dhoma shërbimi. Stacioni madje ka një palestër me pajisje ushtrimore. I gjithë kompleksi është me energji diellore. Ato janë të mëdha, sa një stadium.

Fakte rreth ISS

Gjatë punës së tij, stacioni shkaktoi shumë admirim. Ky aparat është arritja më e madhe e mendjeve njerëzore. Për nga dizajni, qëllimi dhe veçoritë e tij, mund të quhet përsosmëri. Sigurisht, ndoshta në 100 vjet në Tokë ata do të fillojnë të ndërtojnë anije kozmike të një plani tjetër, por deri më tani, sot, ky aparat është pronë e njerëzimit. Kjo dëshmohet nga faktet e mëposhtme në lidhje me ISS:

Gjatë ekzistencës së tij, rreth dyqind astronautë kanë vizituar ISS. Kishte gjithashtu turistë që thjesht fluturuan për të parë Universin nga një lartësi orbitale.
Stacioni është i dukshëm nga Toka me sy të lirë. Kjo strukturë është më e madhja midis satelitëve artificialë dhe mund të shihet lehtësisht nga sipërfaqja e planetit pa ndonjë pajisje zmadhuese. Ka harta në të cilat mund të shihni se në çfarë ore dhe kur pajisja fluturon mbi qytete. Duke i përdorur ato, është e lehtë të gjesh informacione për vendndodhjen tënde: shiko orarin e fluturimeve mbi rajon.
Për të mbledhur stacionin dhe për ta mbajtur atë në gjendje pune, astronautët dolën jashtë më shumë se 150 herë në hapësirë kozmike pasi kishte kaluar rreth një mijë orë atje.
Aparati operohet nga gjashtë astronautë. Sistemi i mbështetjes së jetës siguron praninë e vazhdueshme të njerëzve në stacion që nga momenti i lëshimit të tij të parë.
Stacioni Ndërkombëtar Hapësinor është një vend unik ku kryhen një sërë eksperimentesh laboratorike. Shkencëtarët bëjnë zbulime unike në fushën e mjekësisë, biologjisë, kimisë dhe fizikës, fiziologjisë dhe vëzhgimeve meteorologjike, si dhe në fusha të tjera të shkencës.
Pajisja përdor panele diellore gjigante, madhësia e të cilave arrin zonën e fushës së futbollit me zonat e saj fundore. Pesha e tyre është pothuajse treqind mijë kilogramë.
Bateritë janë në gjendje të sigurojnë plotësisht funksionimin e stacionit. Puna e tyre monitorohet nga afër.
Stacioni ka një mini-shtëpi të pajisur me dy banjo dhe një palestër.
Fluturimi monitorohet nga Toka. Programe që përbëhen nga miliona rreshta kodi janë zhvilluar për kontroll.

astronautët

Që nga dhjetori 2017, ekuipazhi ISS përbëhet nga astronomët dhe astronautët e mëposhtëm:

Anton Shkaplerov - komandant ISS-55. Ai e vizitoi stacionin dy herë - në 2011-2012 dhe në 2014-2015. Për 2 fluturime, ai jetoi në stacion për 364 ditë.
Skeet Tingle - Inxhinier fluturimi, astronaut i NASA-s. Ky astronaut nuk ka përvojë fluturimi në hapësirë.
Norishige Kanai është një astronaut japonez dhe inxhinier fluturimi.
Aleksandër Misurkin. Fluturimi i tij i parë është realizuar në vitin 2013 me një kohëzgjatje prej 166 ditësh.
Makr Vande Hay nuk ka përvojë fluturimi.
Joseph Akaba. Fluturimi i parë u krye në vitin 2009 si pjesë e Discovery, dhe fluturimi i dytë u krye në 2012.

toka nga hapësira

Nga hapësira e jashtme, pamje unike hapen drejt Tokës. Këtë e dëshmojnë fotografitë, videot e astronautëve dhe kozmonautëve. Ju mund të shihni punën e stacionit, peizazhet hapësinore nëse shikoni transmetime në internet nga stacioni ISS. Megjithatë, disa kamera janë fikur për shkak të punës teknike.

Lexuesi ynë Nikita Ageev pyet: cili është problemi kryesor i fluturimeve ndëryjore? Përgjigja, si , do të kërkojë një artikull të madh, megjithëse pyetja mund të përgjigjet me një karakter të vetëm: c .

Shpejtësia e dritës në vakum, c, është rreth 300,000 kilometra në sekondë dhe nuk mund të tejkalohet. Prandaj, është e pamundur të arrihen yjet në më pak se disa vjet (dritës i duhen 4.243 vjet për të arritur Proxima Centauri, kështu që anija kozmike nuk mund të arrijë më shpejt). Nëse shtojmë kohën e nxitimit dhe ngadalësimit me një nxitim pak a shumë të pranueshëm për një person, atëherë arrijmë rreth dhjetë vjet në yllin më të afërt.

Cilat janë kushtet për të fluturuar?

Dhe kjo periudhë është tashmë një pengesë e rëndësishme në vetvete, edhe nëse neglizhojmë pyetjen "si të përshpejtojmë në një shpejtësi afër shpejtësisë së dritës". Tani nuk ka asnjë anije kozmike që do të lejonte ekuipazhin të jetonte në mënyrë autonome në hapësirë për kaq gjatë - astronautëve u sillen vazhdimisht furnizime të freskëta nga Toka. Zakonisht, një bisedë për problemet e udhëtimit ndëryjor fillon me pyetje më themelore, por ne do të fillojmë me probleme thjesht të aplikuara.

Edhe gjysmë shekulli pas fluturimit të Gagarin, inxhinierët nuk mund të krijonin një makinë larëse dhe një dush mjaft praktik për anijen kozmike, dhe tualetet e dizajnuara për mungesë peshe prishen në ISS me një rregullsi të lakmueshme. Një fluturim drejt Marsit (22 minuta dritë në vend të 4 vite dritë) tashmë paraqet një detyrë jo të parëndësishme për projektuesit e hidraulikës: kështu që udhëtimi drejt yjeve do të kërkojë të paktën shpikjen e një tualeti hapësinor me një garanci njëzet vjeçare dhe e njëjta gjë. Makinë larëse.

Uji për larje, larje dhe pije gjithashtu duhet të merret me vete ose të ripërdoret. Si dhe ajri, dhe ushqimi, gjithashtu, duhet të ruhen ose të rriten në bord. Eksperimentet për krijimin e një ekosistemi të mbyllur në Tokë janë kryer tashmë, por kushtet e tyre janë ende shumë të ndryshme nga ato në hapësirë, të paktën në prani të gravitetit. Njerëzimi di se si ta kthejë përmbajtjen e një tenxhere dhome në të pastër ujë i pijshëm, por në këtë rast kërkohet të mund ta bëni atë në gravitet zero, me besueshmëri absolute dhe pa kamion Furnizimet: marrja e një kamioni me fishekë filtri në yje është shumë e shtrenjtë.

Larja e çorapeve dhe mbrojtja nga infeksionet e zorrëve mund të duket si kufizime shumë banale, "jofizike" në fluturimet ndëryjore - megjithatë, çdo udhëtar me përvojë do të konfirmojë se "gjërat e vogla" si këpucët e pakëndshme ose stomaku i mërzitur nga ushqimi i panjohur në një ekspeditë autonome mund të kthehen. në një kërcënim për jetën.

Zgjidhja edhe e problemeve elementare të përditshme kërkon të njëjtën bazë serioze teknologjike si zhvillimi i motorëve hapësinorë thelbësisht të rinj. Nëse në Tokë një copë litari e konsumuar në një tas tualeti mund të blihet në dyqanin më të afërt për dy rubla, atëherë tashmë në një anije kozmike marsiane është e nevojshme të sigurohet ose një rezervë të gjitha pjesë të ngjashme, ose një printer tredimensional për prodhimin e pjesëve rezervë nga lëndë të para plastike universale.

Në marinën amerikane në 2013 me seriozitet të angazhuar në printim 3D pas vlerësimit të kohës dhe kostos së riparimit të pajisjeve ushtarake duke përdorur metoda tradicionale në kushtet e terrenit. Ushtria arsyetoi se ishte më e lehtë të printoje një copë litari të rrallë për një montim helikopteri që ishte ndërprerë dhjetë vjet më parë sesa të porosiste një pjesë nga një magazinë në një kontinent tjetër.

Një nga bashkëpunëtorët më të afërt të Korolev, Boris Chertok, shkroi në kujtimet e tij "Raketat dhe njerëzit" se në një moment programi hapësinor Sovjetik u përball me një mungesë të kontakteve të prizës. Lidhës të besueshëm për kabllot me shumë bërthama duhej të zhvilloheshin veçmas.

Përveç pjesëve rezervë për pajisje, ushqim, ujë dhe ajër, astronautët do të kenë nevojë për energji. Energjia do t'i nevojitet motorit dhe pajisjeve në bord, kështu që problemi i një burimi të fuqishëm dhe të besueshëm do të duhet të zgjidhet veçmas. Panele diellore nuk janë të përshtatshëm, nëse vetëm për shkak të distancës nga ndriçuesit në fluturim, gjeneratorët e radioizotopëve (ata ushqejnë Voyagers dhe New Horizons) nuk ofrojnë fuqinë e nevojshme për një anije kozmike të madhe të drejtuar, dhe ata ende nuk kanë mësuar se si të bëjnë të plotë reaktorë bërthamorë të rinj për hapësirë.

Programi satelitor sovjetik me energji bërthamore u dëmtua nga një skandal ndërkombëtar pas rënies së Kosmos-954 në Kanada, si dhe nga një seri dështimesh me pasoja më pak dramatike; vepra të ngjashme në SHBA u kthyen edhe më herët. Tani Rosatom dhe Roskosmos synojnë të krijojnë një termocentral bërthamor hapësinor, por këto janë ende instalime për fluturime të shkurtra, dhe jo një udhëtim afatgjatë në një sistem tjetër yjor.

Ndoshta në vend të reaktor bërthamor tokamaks do të gjejë aplikim në anijet e ardhshme ndëryjore. Për sa e vështirë është të paktën të përcaktohen saktë parametrat e një plazme termonukleare, në Institutin e Fizikës dhe Teknologjisë në Moskë këtë verë. Nga rruga, projekti ITER në Tokë po përparon me sukses: edhe ata që hynë sot në vitin e parë kanë çdo shans për t'u bashkuar me punën në reaktorin e parë eksperimental termonuklear me një bilanc pozitiv të energjisë.

Çfarë të fluturojë?

Motorët e zakonshëm të raketave nuk janë të përshtatshëm për përshpejtimin dhe ngadalësimin e një anije kozmike ndëryjore. Ata që janë të njohur me kursin e mekanikës, i cili mësohet në Institutin e Fizikës dhe Teknologjisë në Moskë në semestrin e parë, mund të llogarisin në mënyrë të pavarur se sa karburant do t'i duhet një rakete për të arritur të paktën njëqind mijë kilometra në sekondë. Për ata që nuk janë ende të njohur me ekuacionin Tsiolkovsky, ne do të njoftojmë menjëherë rezultatin - masa e rezervuarëve të karburantit është dukshëm më e lartë se masa e sistemit diellor.

Është e mundur të zvogëlohet furnizimi me karburant duke rritur shpejtësinë me të cilën motori nxjerr lëngun e punës, gazin, plazmën ose diçka tjetër, deri në një rreze grimcash elementare. Aktualisht, shtytësit e plazmës dhe joneve përdoren në mënyrë aktive për fluturimet e stacioneve automatike ndërplanetare brenda sistemit diellor ose për korrigjimin e orbitës së satelitëve gjeostacionarë, por ato kanë një sërë disavantazhesh të tjera. Në veçanti, të gjithë motorët e tillë japin shumë pak shtytje, deri më tani ata nuk mund t'i japin anijes një përshpejtim prej disa metrash për sekondë në katror.

Zëvendësrektori i MIPT-së Oleg Gorshkov është një nga ekspertët e njohur në fushën e motorëve plazma. Motorët e serisë SPD prodhohen në Byronë e Dizajnit Fakel, këto janë produkte serike për korrigjimin e orbitës së satelitëve të komunikimit.

Në vitet 1950, po zhvillohej një projekt motori që do të përdorte impulsin e një shpërthimi bërthamor (Projekti Orion), por është larg të qenit një zgjidhje e gatshme për fluturimet ndëryjore. Edhe më pak i zhvilluar është dizajni i motorit, i cili përdor efektin magnetohidrodinamik, domethënë përshpejtohet për shkak të ndërveprimit me plazmën ndëryjore. Teorikisht, anija kozmike mund të "thithë" plazmën dhe ta hedhë atë për të krijuar shtytje jet, por këtu ka një problem tjetër.

Si të mbijetoni?

Plazma ndëryjore është kryesisht protone dhe bërthama helium, nëse marrim parasysh grimcat e rënda. Kur lëvizin me shpejtësi të rendit të qindra mijëra kilometrave në sekondë, të gjitha këto grimca fitojnë energji në megaelektronvolt ose edhe dhjetëra megaelektronvolt - të njëjtën sasi sa kanë produktet e reaksioneve bërthamore. Dendësia e mediumit ndëryjor është rreth njëqind mijë jone për metër kub, që do të thotë se në një sekondë metër katror lëkura e anijes do të marrë rreth 10 13 protone me energji prej dhjetëra MeV.

Një elektron volt, eV,― kjo është energjia që merr një elektron kur fluturon nga një elektrodë në tjetrën me një ndryshim potencial prej një volt. Kuantet e dritës kanë një energji të tillë, dhe kuantet ultravjollcë me energji më të lartë janë tashmë të afta të dëmtojnë molekulat e ADN-së. Rrezatimi ose grimcat me energji në megaelektronvolt shoqërojnë reaksionet bërthamore dhe, përveç kësaj, janë vetë në gjendje t'i shkaktojnë ato.

Një rrezatim i tillë korrespondon me një energji të përthithur (duke supozuar se e gjithë energjia absorbohet nga lëkura) prej dhjetëra xhaule. Për më tepër, kjo energji do të vijë jo vetëm në formën e nxehtësisë, por mund të shpenzohet pjesërisht për fillimin e reaksioneve bërthamore në materialin e anijes me formimin e izotopeve jetëshkurtër: me fjalë të tjera, lëkura do të bëhet radioaktive.

Një pjesë e protoneve të incidentit dhe bërthamave të heliumit mund të devijohen anash nga një fushë magnetike, një guaskë komplekse me shumë shtresa mund të mbrohet nga rrezatimi i induktuar dhe rrezatimi sekondar, por këto probleme gjithashtu nuk janë zgjidhur ende. Për më tepër, vështirësitë themelore të formës "çfarë materiali do të shkatërrohet më pak nga rrezatimi" në fazën e shërbimit të anijes në fluturim do të shndërrohen në probleme të veçanta - "si të zhbllokoni katër bulonat me 25 në një ndarje me një sfond prej pesëdhjetë milisievert në orë”.

Kujtojmë se gjatë riparimit të fundit të teleskopit Hubble, astronautët në fillim nuk arritën të zhbllokonin katër bulonat që lidhnin njërën nga kamerat. Pasi u biseduan me Tokën, ata zëvendësuan çelësin e rrotullimit me një çelës të rregullt dhe aplikuan forcë brutale. Bulonat filluan të lëviznin, kamera u zëvendësua me sukses. Nëse buloni i mbërthyer do të ishte shkëputur në të njëjtën kohë, ekspedita e dytë do të kushtonte gjysmë miliardë dollarë amerikanë. Ose nuk do të kishte ndodhur fare.

A ka zgjidhje?

Në fantashkencën (shpesh më shumë fantazi sesa shkencë), udhëtimi ndëryjor realizohet përmes "tuneleve nënhapësirë". Formalisht, ekuacionet e Ajnshtajnit, të cilat përshkruajnë gjeometrinë e hapësirë-kohës në varësi të masës dhe energjisë së shpërndarë në këtë hapësirë-kohë, vërtet lejojnë diçka të ngjashme - vetëm kostot e vlerësuara të energjisë janë edhe më dëshpëruese sesa vlerësimet e sasisë së karburantit të raketës për një. fluturimi për në Proxima Centauri. Jo vetëm që nevojitet shumë energji, por edhe dendësia e energjisë duhet të jetë negative.

Çështja nëse është e mundur të krijohet një e qëndrueshme, e madhe dhe energjikisht e mundshme " vrimë krimbi» - është i lidhur me pyetje themelore rreth strukturës së Universit në tërësi. Një nga problemet fizike të pazgjidhura është mungesa e gravitetit në të ashtuquajturat model standard- teoria që përshkruan sjelljen e grimcave elementare dhe tre nga katër ndërveprimet themelore fizike. Shumica dërrmuese e fizikanëve janë mjaft skeptikë se ka një vend në teorinë kuantike të gravitetit për "kërcimet përmes hiperhapësirës" ndëryjore, por, në mënyrë rigoroze, askush nuk e ndalon përpjekjen për të kërkuar një zgjidhje për fluturimet drejt yjeve.

Eksplorimi i hapësirës ka qenë prej kohësh një gjë e zakonshme për njerëzimin. Por fluturimet drejt orbitës afër Tokës dhe yjeve të tjerë janë të paimagjinueshme pa pajisje që ju lejojnë të kapërceni gravitetin e tokës - raketat. Sa prej nesh e dimë: si është rregulluar dhe funksionon mjeti lëshues, nga vjen lëshimi dhe cila është shpejtësia e tij, e cila lejon të kapërcehet graviteti i planetit në hapësirën pa ajër. Le t'i hedhim një vështrim më të afërt këtyre çështjeve.

Pajisja

Për të kuptuar se si funksionon një mjet lëshues, duhet të kuptoni strukturën e tij. Le të fillojmë përshkrimin e nyjeve nga lart poshtë.

CAC

Një aparat që vendos një satelit në orbitë ose një ndarje ngarkese ndryshon gjithmonë nga transportuesi, i cili është i destinuar për transportimin e ekuipazhit, nga konfigurimi i tij. Ky i fundit ka një sistem të posaçëm shpëtimi emergjent në krye, i cili shërben për evakuimin e ndarjes nga astronautët në rast të dështimit të mjetit lëshues. Kjo formë jo standarde frëngji, e vendosur në krye, është një raketë miniaturë që ju lejon të "tërheqni" kapsulën me njerëz lart në rrethana të jashtëzakonshme dhe ta zhvendosni atë në një distancë të sigurt nga pika e dështimit. Kjo është e rëndësishme në fazën fillestare të fluturimi, ku është ende e mundur të hidhet me parashutë kapsula.Në hapësirë, roli i SAS bëhet më pak i rëndësishëm.Në hapësirën afër Tokës, një funksion që bën të mundur ndarjen e mjetit të zbritjes nga mjeti lëshues do t'i lejojë astronautët të jenë i ruajtur.

ndarje ngarkese

Poshtë SAS ka një ndarje që mban ngarkesën: një automjet me pilot, një satelit, një ndarje ngarkese. Bazuar në llojin dhe klasën e mjetit lëshues, masa e ngarkesës së vendosur në orbitë mund të variojë nga 1.95 në 22.4 ton. E gjithë ngarkesa e transportuar nga anija mbrohet nga një mbulesë koke, e cila hidhet pasi kalon nëpër shtresat atmosferike.

motori mbajtës

Larg hapësirës së jashtme, njerëzit mendojnë se nëse raketa ishte në vakum, në një lartësi prej njëqind kilometrash, ku fillon mungesa e peshës, atëherë misioni i saj ka përfunduar. Në fakt, në varësi të detyrës, orbita e synuar e ngarkesës që lëshohet në hapësirë mund të jetë shumë më larg. Për shembull, satelitët e telekomunikacionit duhet të transportohen në një orbitë të vendosur në një lartësi prej më shumë se 35 mijë kilometra. Për të arritur heqjen e nevojshme, nevojitet një motor mbështetës, ose, siç quhet ndryshe, një njësi përshpejtuese. Për të hyrë në trajektoren e planifikuar ndërplanetare ose të nisjes, duhet të ndryshoni shpejtësinë e fluturimit më shumë se një herë, duke kryer veprime të caktuara, prandaj ky motor duhet të ndizet dhe fiket në mënyrë të përsëritur, kjo është pangjashmëria e tij me komponentët e tjerë të ngjashëm të raketës.

Shumëfazësh

Në një mjet lëshimi, vetëm një pjesë e vogël e masës së tij është e zënë nga ngarkesa e transportuar, gjithçka tjetër janë motorë dhe rezervuarë karburanti, të cilët ndodhen në faza të ndryshme të mjetit. Karakteristika e projektimit të këtyre njësive është mundësia e ndarjes së tyre pas përdorimit të karburantit. Pastaj digjen në atmosferë para se të arrijnë në tokë. E vërtetë, sipas portalit të lajmeve reactor.space, në vitet e fundit u zhvillua një teknologji që lejon kthimin e hapave të ndarë të padëmtuar në pikën e caktuar për këtë dhe rinisjen e tyre në hapësirë. Në shkencën e raketave, kur krijohen anije me shumë faza, përdoren dy skema:

E para, gjatësore, ju lejon të vendosni disa motorë identikë me karburant rreth bykut, të cilët ndizen njëkohësisht dhe rivendosen në mënyrë sinkrone pas përdorimit.

E dyta - tërthore, bën të mundur rregullimin e hapave në rend rritës, njëri mbi tjetrin. Në këtë rast, përfshirja e tyre ndodh vetëm pas rivendosjes së fazës së poshtme, të rraskapitur.

Por shpesh projektuesit preferojnë një kombinim të një modeli tërthor-gjatësor. Një raketë mund të ketë shumë faza, por rritja e numrit të tyre është racionale deri në një kufi të caktuar. Rritja e tyre sjell një rritje të masës së motorëve dhe përshtatësve që funksionojnë vetëm në një fazë të caktuar fluturimi. Prandaj, mjetet moderne të lëshimit nuk janë të pajisura me më shumë se katër faza. Në thelb, rezervuarët e karburantit të fazave përbëhen nga rezervuarë në të cilët pompohen përbërës të ndryshëm: një oksidues (oksigjen i lëngshëm, tetrooksid azoti) dhe karburant (hidrogjen i lëngshëm, heptil). Vetëm me ndërveprimin e tyre raketa mund të përshpejtohet në shpejtësinë e dëshiruar.

Sa shpejt fluturon një raketë në hapësirë?

Në varësi të detyrave që duhet të kryejë mjeti lëshues, shpejtësia e tij mund të ndryshojë, e ndarë në katër vlera:

Hapësira e parë. Kjo ju lejon të ngriheni në orbitë ku bëhet një satelit i Tokës. Nëse përkthehet në vlerat e zakonshme, është e barabartë me 8 km / s.

Hapësira e dytë. Shpejtësia në 11.2 km / s. bën të mundur që anija të kapërcejë gravitetin për studimin e planetëve të sistemit tonë diellor.

Hapësira e tretë. Duke respektuar shpejtësinë 16.650 km/s. është e mundur të kapërcehet graviteti i sistemit diellor dhe të largohet nga kufijtë e tij.

Hapësira e katërt. Duke zhvilluar një shpejtësi prej 550 km / s. raketa është e aftë të fluturojë jashtë galaktikës.

Por sado e madhe të jetë shpejtësia e anijeve kozmike, ato janë shumë të vogla për udhëtime ndërplanetare. Me vlera të tilla, do të duhen 18,000 vjet për të arritur te ylli më i afërt.

Si quhet vendi ku raketat lëshohen në hapësirë?

Për pushtimin me sukses të hapësirës nevojiten platforma të posaçme lëshimi, nga ku mund të lëshohen raketa në hapësirën e jashtme. Në përdorimin e përditshëm ato quhen porta hapësinore. Por ky emër i thjeshtë përfshin një kompleks të tërë ndërtesash që zënë territore të gjera: platformën e lëshimit, ambientet për testimin dhe montimin përfundimtar të raketës dhe ndërtesat e shërbimeve përkatëse. E gjithë kjo ndodhet në një distancë nga njëra-tjetra, në mënyrë që strukturat e tjera të kozmodromit të mos dëmtohen në rast aksidenti.

konkluzioni

Sa më shumë të përmirësohen teknologjitë hapësinore, aq më komplekse bëhet struktura dhe funksionimi i raketës. Ndoshta pas disa vitesh do të krijohen pajisje të reja për të kapërcyer gravitetin e Tokës. Dhe artikulli tjetër do t'i kushtohet parimeve të funksionimit të një rakete më të avancuar.

Teknologjitë dhe zbulimet moderne po e çojnë eksplorimin e hapësirës në një nivel krejtësisht tjetër, por udhëtimi ndëryjor është ende një ëndërr. Por a është kaq joreale dhe e paarritshme? Çfarë mund të bëjmë tani dhe çfarë mund të presim në të ardhmen e afërt?

Duke studiuar të dhënat nga teleskopi Kepler, astronomët kanë zbuluar 54 ekzoplanetë potencialisht të banueshëm. Këto botë të largëta janë në zonën e banueshme, dmth. në një distancë të caktuar nga ylli qendror, i cili lejon ruajtjen e ujit të lëngshëm në sipërfaqen e planetit.

Sidoqoftë, përgjigja e pyetjes kryesore, a jemi vetëm në Univers, është e vështirë për t'u marrë - për shkak të distancës së madhe që ndan sistemin diellor dhe fqinjët tanë më të afërt. Për shembull, planeti "premtues" Gliese 581g është 20 vite dritë larg - mjaft afër nga standardet kozmike, por ende shumë larg për instrumentet tokësore.

Bollëku i ekzoplaneteve brenda një rrezeje prej 100 ose më pak vite dritë nga Toka dhe interesi i jashtëzakonshëm shkencor e madje civilizues që ata përfaqësojnë për njerëzimin na bëjnë të hedhim një vështrim të ri në idenë e deritanishme fantastike të fluturimeve ndëryjore.

Fluturimi drejt yjeve të tjerë është, natyrisht, një çështje teknologjie. Për më tepër, ekzistojnë disa mundësi për arritjen e një qëllimi kaq të largët, dhe zgjedhja në favor të një ose një metode tjetër nuk është bërë ende.

Njerëzimi ka dërguar tashmë automjete ndëryjore në hapësirë: sondat Pioneer dhe Voyager. Aktualisht ata janë larguar nga sistemi diellor, por shpejtësia e tyre nuk na lejon të flasim për ndonjë arritje të shpejtë të qëllimit. Pra, Voyager 1, duke lëvizur me një shpejtësi prej rreth 17 km / s, madje edhe në yllin më të afërt Proxima Centauri (4.2 vite dritë) do të fluturojë në mënyrë të jashtëzakonshme. afatgjatë- 17 mijë vjet.

Natyrisht, me motorët modernë të raketave, nuk do të arrijmë askund më larg se sistemi diellor: për të transportuar 1 kg ngarkesë, madje edhe në Proxima Centauri aty pranë, nevojiten dhjetëra mijëra ton karburant. Në të njëjtën kohë, me një rritje të masës së anijes, sasia e karburantit të kërkuar rritet, dhe karburant shtesë nevojitet për transportin e saj. Një rreth vicioz që i jep fund rezervuarëve të karburantit kimik - ndërtimi i një anije kozmike që peshon miliarda tonë duket të jetë një ndërmarrje absolutisht e pabesueshme. Llogaritje të thjeshta duke përdorur formulën Tsiolkovsky demonstrojnë se për të përshpejtuar anijen kozmike me lëndë djegëse kimike në rreth 10% të shpejtësisë së dritës, kërkohet më shumë lëndë djegëse sesa është e disponueshme në universin e njohur.

Një reaksion i shkrirjes prodhon energji për njësi masë, mesatarisht, një milion herë më shumë se proceset kimike djegje. Kjo është arsyeja pse, në vitet 1970, NASA tërhoqi vëmendjen për mundësinë e përdorimit të motorëve të raketave termonukleare. Projekti i anijes kozmike pa pilot Daedalus përfshinte krijimin e një motori në të cilin fishekët e vegjël të karburantit termonuklear do të futeshin në dhomën e djegies dhe do të ndizeshin nga rrezet elektronike. Produktet e një reaksioni termonuklear fluturojnë nga gryka e motorit dhe i japin anijes përshpejtimin.

Anija kozmike Daedalus në krahasim me Empire State Building

Daedalus duhej të merrte në bord 50 mijë tonë peletat e karburantit 4 dhe 2 mm në diametër. Granulat përbëhen nga një bërthamë me deuterium dhe tritium dhe një guaskë helium-3. Ky i fundit përbën vetëm 10-15% të masës së peletit të karburantit, por, në fakt, është karburanti. Helium-3 është i bollshëm në Hënë, dhe deuteriumi përdoret gjerësisht në industrinë bërthamore. Bërthama e deuteriumit shërben si një detonator për të ndezur reaksionin e shkrirjes dhe provokon një reagim të fuqishëm me lëshimin e një rryme plazmatike reaktive, e cila kontrollohet nga një fushë magnetike e fuqishme. Dhoma kryesore e djegies së molibdenit të motorit Daedalus supozohej të kishte një peshë prej më shumë se 218 tonë, dhoma e fazës së dytë - 25 ton. Bobinat magnetike superpërcjellëse janë gjithashtu një ndeshje për një reaktor të madh: i pari peshon 124.7 ton, dhe i dyti - 43.6 ton. Për krahasim: pesha e thatë e anijes është më pak se 100 ton.

Fluturimi i Daedalus ishte planifikuar të ishte me dy faza: motori i fazës së parë duhej të punonte për më shumë se 2 vjet dhe të digjte 16 milionë fishekë karburanti. Pas ndarjes së fazës së parë, motori i fazës së dytë punoi për gati dy vjet. Kështu, në 3,81 vjet nxitim të vazhdueshëm, Dedalus do të kishte arritur një shpejtësi maksimale prej 12,2% të shpejtësisë së dritës. Distanca nga Ylli i Barnardit (5,96 vite dritë) një anije e tillë do ta mbulojë në 50 vjet dhe do të jetë në gjendje, duke fluturuar nëpër një sistem yjor të largët, të transmetojë rezultatet e vëzhgimeve të saj me radio në Tokë. Kështu, i gjithë misioni do të zgjasë rreth 56 vjet.

Pavarësisht vështirësive të mëdha në sigurimin e besueshmërisë së sistemeve të shumta të Daedalus dhe kostos së tij të madhe, ky projekt po zbatohet në nivel modern teknologjive. Për më tepër, në vitin 2009 një ekip entuziastësh ringjallën punën në projektin e një anijeje termonukleare. Aktualisht, projekti Icarus përfshin 20 tema shkencore mbi zhvillimin teorik të sistemeve dhe materialeve për një anije kozmike ndëryjore.

Kështu, fluturimet ndëryjore pa pilot deri në 10 vite dritë larg janë tashmë të mundshme sot, gjë që do të marrë rreth 100 vjet fluturim plus kohën që sinjali i radios të udhëtojë përsëri në Tokë. Në këtë rreze përshtaten sistemet e yjeve Alpha Centauri, Barnard's Star, Sirius, Epsilon Eridani, UV Ceti, Ross 154 dhe 248, CN Leo, WISE 1541-2250. Siç mund ta shihni, ka mjaft objekte pranë Tokës për të studiuar me ndihmën e misioneve pa pilot. Por, çka nëse robotët gjejnë diçka vërtet të pazakontë dhe unike, si një biosferë komplekse? A do të jetë në gjendje një ekspeditë që përfshin njerëz të shkojnë në planetë të largët?

Fluturimi i një jete

Nëse sot mund të fillojmë të ndërtojmë një anije pa pilot, atëherë me një të drejtuar, situata është më e ndërlikuar. Para së gjithash, çështja e kohës së fluturimit është akute. Le të marrim të njëjtin yll të Barnardit. Astronautët do të duhet të përgatiten për një fluturim me pilot nga shkolla, sepse edhe nëse nisja nga Toka bëhet në ditëlindjen e tyre të 20-të, anija do të arrijë qëllimin e fluturimit deri në përvjetorin e 70-të apo edhe të 100-të (duke pasur parasysh nevojën për frenim, që është nuk nevojitet në një fluturim pa pilot). Përzgjedhja e ekuipazhit në një moshë të re është e mbushur me papajtueshmëri psikologjike dhe konfliktet ndërpersonale, dhe mosha 100 vjeçare nuk të jep shpresë për punë të frytshme në sipërfaqen e planetit dhe për kthim në atdhe.

Megjithatë, a ka kuptim të ktheheni? Studime të shumta të NASA-s çojnë në një përfundim zhgënjyes: një qëndrim i gjatë në gravitetin zero do të shkatërrojë në mënyrë të pakthyeshme shëndetin e astronautëve. Kështu, puna e profesorit të biologjisë Robert Fitts me astronautët e ISS tregon se edhe përkundër ushtrimeve të forta fizike në bordin e anijes, pas një misioni tre-vjeçar në Mars, muskujt e mëdhenj, si viçat, do të dobësohen 50%. Në mënyrë të ngjashme, dendësia minerale e kockave gjithashtu zvogëlohet. Si rezultat, aftësia për të punuar dhe mbijetuar në situata ekstreme ulet ndjeshëm, dhe periudha e përshtatjes me gravitetin normal do të jetë të paktën një vit. Fluturimi në gravitetin zero për dekada do të vërë në pikëpyetje vetë jetën e astronautëve. Ndoshta trupi i njeriut do të jetë në gjendje të rikuperohet, për shembull, në procesin e frenimit me gravitetin gradualisht në rritje. Megjithatë, rreziku i vdekjes është ende shumë i lartë dhe kërkon një zgjidhje radikale.

Stanford Tor është një strukturë kolosale me qytete të tëra brenda një buzëje rrotulluese.

Fatkeqësisht, nuk është aq e lehtë të zgjidhet problemi i mungesës së peshës në një anije kozmike ndëryjore. Mundësia që kemi për të krijuar gravitet artificial duke rrotulluar modulin e banueshëm ka një sërë vështirësish. Për të krijuar gravitetin e tokës, edhe një rrotë me diametër 200 m do të duhet të rrotullohet me një shpejtësi prej 3 rrotullimesh në minutë. Me një rrotullim kaq të shpejtë, forca Cariolis do të krijojë ngarkesa krejtësisht të padurueshme për aparatin vestibular të njeriut, duke shkaktuar nauze dhe sulme akute të sëmundjes së detit. Zgjidhja e vetme për këtë problem është Stanford Tor, i zhvilluar nga shkencëtarët në Universitetin Stanford në 1975. Kjo është një unazë e madhe me një diametër prej 1.8 km, në të cilën mund të jetonin 10 mijë kozmonautë. Për shkak të madhësisë së tij, ai siguron një gravitet prej 0,9-1,0 g dhe është mjaft akomodim komod të njerëzve. Megjithatë, edhe me shpejtësi rrotullimi më të ulëta se një rrotullim në minutë, njerëzit do të përjetojnë ende siklet të butë, por të dukshëm. Për më tepër, nëse ndërtohet një ndarje e tillë gjigante e jetesës, edhe ndërrime të vogla në shpërndarjen e peshës së torusit do të ndikojnë në shpejtësinë e rrotullimit dhe do të shkaktojnë dridhje të të gjithë strukturës.

Problemi i rrezatimit mbetet kompleks. Edhe pranë Tokës (në bordin e ISS), astronautët kalojnë jo më shumë se gjashtë muaj për shkak të rrezikut të ekspozimit ndaj rrezatimit. Anija ndërplanetare do të duhet të pajiset me mbrojtje të rëndë, por çështja e efektit të rrezatimit në trupin e njeriut mbetet. Në veçanti, për rrezikun e sëmundjeve onkologjike, zhvillimi i të cilave në mungesë peshe praktikisht nuk është studiuar. Në fillim të këtij viti, shkencëtari Krasimir Ivanov nga Qendra Gjermane e Hapësirës Ajrore në Këln publikoi rezultatet e një studimi interesant të sjelljes së qelizave të melanomës (forma më e rrezikshme e kancerit të lëkurës) në gravitetin zero. Krahasuar me qelizat e kancerit të rritura nën gravitetin normal, qelizat që kanë kaluar 6 dhe 24 orë në mungesë peshe kanë më pak gjasa të japin metastaza. Ky duket të jetë një lajm i mirë, por vetëm në shikim të parë. Fakti është se një kancer i tillë "hapësirë" mund të qëndrojë i fjetur për dekada dhe mund të përhapet papritur në një shkallë të gjerë nëse sistemi imunitar prishet. Përveç kësaj, studimi e bën të qartë se ne ende dimë pak për reagimin e trupit të njeriut ndaj një qëndrimi të gjatë në hapësirë. Astronautët sot, të shëndetshëm njerëz të fortë, kalojnë shumë pak kohë atje për të transferuar përvojën e tyre në një fluturim të gjatë ndëryjor.

Në çdo rast, një anije për 10 mijë njerëz është një ndërmarrje e dyshimtë. Për të krijuar një ekosistem të besueshëm për një numër kaq të madh njerëzish, ju nevojiten një numër i madh bimësh, 60 mijë pula, 30 mijë lepuj dhe një tufë bagëtish. Vetëm kjo mund të sigurojë një dietë në nivelin e 2400 kalorive në ditë. Megjithatë, të gjitha eksperimentet për të krijuar ekosisteme të tilla të mbyllura përfundojnë pa ndryshim në dështim. Kështu, gjatë eksperimentit më të madh "Biosphere-2" të Space Biosphere Ventures, u ndërtua një rrjet ndërtesash të mbyllura. me sipërfaqe totale 1.5 hektarë me 3 mijë lloje bimësh dhe kafshësh. I gjithë ekosistemi duhej të bëhej një "planet" i vogël i vetëqëndrueshëm në të cilin jetonin 8 njerëz. Eksperimenti zgjati 2 vjet, por pas disa javësh filluan probleme serioze: mikroorganizmat dhe insektet filluan të shumohen në mënyrë të pakontrolluar, duke konsumuar shumë oksigjen dhe bimë. sasi të mëdha, doli gjithashtu se pa erë, bimët u bënë shumë të brishta. Si rezultat i një katastrofe mjedisore lokale, njerëzit filluan të humbin peshë, sasia e oksigjenit u ul nga 21% në 15%, dhe shkencëtarët duhej të shkelnin kushtet e eksperimentit dhe të furnizonin me oksigjen dhe ushqim te tetë "kozmonautët".

Kështu, krijimi i ekosistemeve komplekse duket të jetë një mënyrë e gabuar dhe e rrezikshme për t'i siguruar ekuipazhit të një anije kozmike ndëryjore oksigjen dhe ushqim. Zgjidhja e këtij problemi do të kërkojë organizma të projektuar posaçërisht me gjene të ndryshuara që mund të ushqehen me dritë, mbetje dhe substanca të thjeshta. Për shembull, impiantet e mëdha moderne për prodhimin e algave ushqimore chlorella mund të prodhojnë deri në 40 ton suspension në ditë. Një bioreaktor plotësisht autonom që peshon disa ton mund të prodhojë deri në 300 litra suspension të klorelës në ditë, e cila është e mjaftueshme për të ushqyer një ekuipazh prej disa dhjetëra personash. Klorella e modifikuar gjenetikisht jo vetëm që mund të plotësonte nevojat ushqimore të ekuipazhit, por edhe të përpunonte mbetjet, duke përfshirë dioksid karboni. Sot, procesi i mikroalgave të inxhinierisë gjenetike është bërë i zakonshëm dhe ka modele të shumta të zhvilluara për pastrim. Ujërat e zeza, prodhimi i biokarburanteve etj.

Ëndërr e ngrirë

Pothuajse të gjitha problemet e mësipërme të fluturimit ndëryjor të drejtuar mund të zgjidhen nga një teknologji shumë premtuese - animacioni i pezulluar, ose siç quhet edhe kriostaza. Anabioza është një ngadalësim i proceseve të jetës njerëzore të paktën disa herë. Nëse është e mundur të zhytet një person në një letargji të tillë artificiale, e cila ngadalëson metabolizmin me 10 herë, atëherë në një fluturim 100-vjeçar ai do të plaket në gjumë vetëm për 10 vjet. Kjo e bën më të lehtë zgjidhjen e problemeve të të ushqyerit, furnizimit me oksigjen, çrregullimeve mendore, shkatërrimit të trupit si pasojë e mungesës së peshës. Përveç kësaj, është më e lehtë të mbrosh një ndarje me dhoma animacioni të varur nga mikrometeorët dhe rrezatimi sesa një zonë e madhe e banueshme.

Fatkeqësisht, ngadalësimi i proceseve të jetës njerëzore është jashtëzakonisht i madh detyrë e vështirë. Por në natyrë, ka organizma që mund të bien në letargji dhe të rrisin jetëgjatësinë e tyre qindra herë. Për shembull, një hardhucë e vogël e quajtur salamandra siberiane është në gjendje të dimërojë në periudha të vështira dhe të qëndrojë e gjallë për dekada, edhe kur është e ngrirë në një bllok akulli me një temperaturë prej minus 35-40 ° C. Ka raste kur salamandrat kanë rënë në letargji për rreth 100 vjet dhe, sikur të mos kishte ndodhur asgjë, janë shkrirë dhe ikën nga studiuesit e befasuar. Në të njëjtën kohë, jetëgjatësia e zakonshme "e vazhdueshme" e një hardhucë nuk i kalon 13 vjet. Aftësia mahnitëse e salamandrës shpjegohet me faktin se mëlçia e saj sintetizon një sasi të madhe glicerine, pothuajse 40% të peshës trupore, e cila mbron qelizat nga temperaturat e ulëta.

Pengesa kryesore për të zhytur një person në kriostazë është uji, i cili përbën 70% të trupit tonë. Kur ngrin, shndërrohet në kristale akulli, duke u rritur në vëllim me 10%, për shkak të së cilës membrana qelizore prishet. Përveç kësaj, ndërsa ngrin, substancat e tretura brenda qelizës migrojnë në ujin e mbetur, duke ndërprerë proceset e shkëmbimit të joneve ndërqelizore, si dhe organizimin e proteinave dhe strukturave të tjera ndërqelizore. Në përgjithësi, shkatërrimi i qelizave gjatë ngrirjes e bën të pamundur kthimin e një personi në jetë.

Megjithatë, ekziston një mënyrë premtuese për të zgjidhur këtë problem - clathrate hydrates. Ato u zbuluan në vitin 1810, kur shkencëtari britanik Sir Humphry Davy injektoi klor nën presion të lartë në ujë dhe dëshmoi formimin e strukturave të ngurta. Këto ishin hidrate clathrate - një nga format e akullit të ujit, në të cilin përfshihet gazi i huaj. Ndryshe nga kristalet e akullit, grilat e klatratit janë më pak të ngurta, nuk kanë skaje të mprehta, por kanë zgavra në të cilat substancat ndërqelizore mund të "fshihen". Teknologjia e animacionit të pezulluar nga clathrate do të ishte e thjeshtë: një gaz inert, si ksenoni ose argoni, një temperaturë pak nën zero dhe metabolizmi qelizor fillon të ngadalësohet gradualisht derisa një person bie në kriostazë. Fatkeqësisht, formimi i hidrateve të klatratit kërkon presion të lartë (rreth 8 atmosfera) dhe një përqendrim shumë të lartë të gazit të tretur në ujë. Si të krijohen kushte të tilla në një organizëm të gjallë është ende e panjohur, megjithëse ka disa suksese në këtë fushë. Kështu, clathrates janë në gjendje të mbrojnë indin e muskujve të zemrës nga shkatërrimi i mitokondrive edhe në temperatura kriogjenike (nën 100 gradë Celsius), si dhe të parandalojnë dëmtimin e membranave qelizore. Eksperimentet mbi anabiozën clathrate te njerëzit nuk diskutohen ende, pasi kërkesa tregtare për teknologjinë e kriostazës është e vogël dhe kërkimi mbi këtë temë kryhet kryesisht nga kompani të vogla që ofrojnë shërbime për ngrirjen e trupave të të vdekurve.

Fluturim me hidrogjen

Në vitin 1960, fizikani Robert Bassard propozoi konceptin origjinal të një motori me shkrirje ramjet që zgjidh shumë nga problemet e udhëtimit ndëryjor. Në fund të fundit është përdorimi i hidrogjenit dhe pluhurit ndëryjor të pranishëm në hapësirën e jashtme. Një anije kozmike me një motor të tillë fillimisht përshpejton me karburantin e vet, dhe më pas shpalos një gyp të madh të një fushe magnetike, mijëra kilometra në diametër, e cila kap hidrogjenin nga hapësira e jashtme. Ky hidrogjen përdoret si një burim i pashtershëm karburanti për një motor rakete termonukleare.

Përdorimi i motorit Bussard premton avantazhe të mëdha. Para së gjithash, për shkak të karburantit "falas", është e mundur të lëvizësh me një nxitim konstant prej 1 g, që do të thotë se të gjitha problemet që lidhen me mungesën e peshës zhduken. Përveç kësaj, motori ju lejon të përshpejtoni në shpejtësi të jashtëzakonshme - 50% të shpejtësisë së dritës dhe madje edhe më shumë. Teorikisht, duke lëvizur me një nxitim prej 1 g, një anije me një motor Bussard mund të përshkojë një distancë prej 10 vitesh dritë në rreth 12 vite tokësore, dhe për ekuipazhin, për shkak të efekteve relativiste, do të kishin kaluar vetëm 5 vjet kohë të anijes.

Fatkeqësisht, ka një numër problemesh serioze në rrugën për të krijuar një anije me një motor Bussard që nuk mund të zgjidhen në nivelin aktual të teknologjisë. Para së gjithash, është e nevojshme të krijohet një kurth gjigant dhe i besueshëm i hidrogjenit që gjeneron fusha magnetike forcë gjigante. Në të njëjtën kohë, duhet të sigurojë humbje minimale dhe transport efikas të hidrogjenit në një reaktor të shkrirjes. Vetë procesi i reaksionit termonuklear të shndërrimit të katër atomeve të hidrogjenit në një atom heliumi, i propozuar nga Bussard, ngre shumë pyetje. Fakti është se ky reagim më i thjeshtë është i vështirë për t'u zbatuar në një reaktor që kalon një herë, pasi ai vazhdon shumë ngadalë dhe, në parim, është i mundur vetëm brenda yjeve.

Sidoqoftë, përparimi në studimin e shkrirjes termonukleare na lejon të shpresojmë se problemi mund të zgjidhet, për shembull, duke përdorur izotope "ekzotike" dhe antimateries si një katalizator reaksioni.

Deri më tani, kërkimi mbi motorin Bussard qëndron ekskluzivisht në planin teorik. Nevojiten llogaritjet e bazuara në teknologji reale. Para së gjithash, është e nevojshme të zhvillohet një motor i aftë për të gjeneruar energji të mjaftueshme për të fuqizuar një kurth magnetik dhe për të mbajtur një reaksion termonuklear, për të prodhuar antimateries dhe për të kapërcyer rezistencën e mediumit ndëryjor, i cili do të ngadalësojë "velat" e madhe elektromagnetike.

Antimateria në shpëtim

Mund të tingëllojë e çuditshme, por sot njerëzimi është më afër krijimit të një motori antimateries sesa motorit ramjet intuitiv dhe të thjeshtë në shikim të parë të Bussardit.

Sonda, e zhvilluar nga Hbar Technologies, do të ketë një vela të hollë të bërë nga fibër karboni të veshur me uranium 238. Duke u përplasur në vela, antihidrogjeni do të asgjësohet dhe do të krijojë shtytje avionësh.

Si rezultat i asgjësimit të hidrogjenit dhe antihidrogjenit, formohet një fluks i fuqishëm fotonish, shpejtësia e shkarkimit të të cilit arrin maksimumin për një motor rakete, d.m.th. shpejtësia e dritës. Ky është një tregues ideal që ju lejon të arrini shpejtësi shumë të larta afër dritës të një anije kozmike me një motor fotoni. Fatkeqësisht, është shumë e vështirë të përdoret antimateria si lëndë djegëse raketash, pasi gjatë asgjësimit ndodhin ndezje të rrezatimit gama më të fuqishëm, i cili do të vrasë astronautët. Gjithashtu, nuk ka ende teknologji të ruajtjes një numër i madh antimateria, dhe vete fakti i grumbullimit te tonelave te antimateries, edhe ne hapesire larg Tokes, eshte nje kercenim serioz, pasi asgjesimi i qofte edhe nje kilogram antimateries eshte i barazvlefshem me shpërthim bërthamor me një kapacitet prej 43 megatonësh (një shpërthim i një force të tillë është në gjendje të kthejë një të tretën e territorit të Shteteve të Bashkuara në një shkretëtirë). Kostoja e antimateries është një tjetër faktor që ndërlikon fluturimin ndëryjor me energji fotonike. Teknologjitë moderne për prodhimin e antimateries bëjnë të mundur prodhimin e një gram antihidrogjen me një kosto prej dhjetëra trilionë dollarë.

Megjithatë projekte të mëdha Hulumtimi i antimateries po jep fryte. Aktualisht, janë krijuar ambiente të posaçme për magazinimin e pozitroneve, "shishe magnetike", të cilat janë kontejnerë të ftohur nga helium i lëngshëm me mure nga fusha magnetike. Në qershor të këtij viti, shkencëtarët e CERN-it arritën të ruanin atomet e antihidrogjenit për 2000 sekonda. Depoja më e madhe e antimateries në botë po ndërtohet në Universitetin e Kalifornisë (SHBA), e cila do të jetë në gjendje të grumbullojë më shumë se një trilion pozitrone. Një nga qëllimet e shkencëtarëve në Universitetin e Kalifornisë është krijimi i kontejnerëve portativë për antimateria që mund të përdoren për qëllime shkencore larg përshpejtuesve të mëdhenj. Ky projekt mbështetet nga Pentagoni, i cili është i interesuar për aplikimet ushtarake kundër lëndëve, kështu që grupi më i madh në botë i shisheve magnetike nuk ka gjasa të financohet pak.

Përshpejtuesit modernë do të jenë në gjendje të prodhojnë një gram antihidrogjen në disa qindra vjet. Kjo është shumë e gjatë, kështu që e vetmja rrugëdalje është zhvillimi Teknologji e re prodhimin e antimateries ose bashkojnë përpjekjet e të gjitha vendeve të planetit tonë. Por edhe në këtë rast, teknologjive moderne nuk ka asgjë për të ëndërruar për prodhimin e dhjetëra tonëve antimateries për fluturimin ndëryjor të drejtuar.

Sidoqoftë, gjithçka nuk është aq e trishtuar. Specialistët e NASA-s kanë zhvilluar disa dizajne për anije kozmike që mund të shkojnë në hapësirën e thellë me vetëm një mikrogram antimateries. NASA beson se pajisjet e përmirësuara do të bëjnë të mundur prodhimin e antiprotoneve me një kosto prej rreth 5 miliardë dollarë për gram.

Kompania amerikane Hbar Technologies, me mbështetjen e NASA-s, po zhvillon konceptin e sondave pa pilot të drejtuar nga një motor antihidrogjen. Qëllimi i parë i këtij projekti është të krijojë një anije kozmike pa pilot që mund të fluturojë në brezin Kuiper në skajin e sistemit diellor në më pak se 10 vjet. Sot, është e pamundur të fluturosh në pika të tilla të largëta në 5-7 vjet, në veçanti, sonda e NASA New Horizons do të fluturojë përmes rripit Kuiper 15 vjet pas nisjes.

Një sondë që përshkon një distancë prej 250 AU në 10 vjet, do të jetë shumë i vogël, me një ngarkesë prej vetëm 10 mg, por do të duhet edhe pak antihidrogjen - 30 mg. Tevatron do ta prodhojë këtë sasi në disa dekada dhe shkencëtarët mund të testojnë konceptin e një motori të ri gjatë një misioni të vërtetë hapësinor.

Llogaritjet paraprake tregojnë gjithashtu se një sondë e vogël mund të dërgohet në Alpha Centauri në një mënyrë të ngjashme. Me një gram antihidrogjen, ai do të fluturojë në një yll të largët në 40 vjet.

Mund të duket se të gjitha sa më sipër janë trillime dhe nuk kanë asnjë lidhje me të ardhmen e afërt. Për fat të mirë, nuk është kështu. Ndërsa vëmendja e publikut është e tërhequr nga krizat globale, dështimet e yjeve të pop-it dhe ngjarje të tjera aktuale, nismat epokale mbeten në hije. Agjencia hapësinore NASA nisi projektin madhështor 100 Year Starship, i cili përfshin krijimin gradual dhe shumëvjeçar të një themeli shkencor dhe teknologjik për fluturimet ndërplanetare dhe ndëryjore. Ky program është unik në historinë e njerëzimit dhe duhet të tërheqë shkencëtarë, inxhinierë dhe entuziastë të profesioneve të tjera nga e gjithë bota. Nga data 30 shtator deri më 2 tetor 2011, do të mbahet një simpozium në Orlando, Florida, ku do të diskutohen teknologji të ndryshme të fluturimit në hapësirë. Bazuar në rezultatet e ngjarjeve të tilla, specialistët e NASA-s do të zhvillojnë një plan biznesi për të ndihmuar disa industri dhe kompani që po zhvillojnë teknologji që nuk janë ende të disponueshme, por të nevojshme për fluturimin e ardhshëm ndëryjor. Nëse programi ambicioz i NASA-s është i suksesshëm, brenda 100 viteve njerëzimi do të jetë në gjendje të ndërtojë një anije kozmike ndëryjore dhe sistem diellor ne do të lëvizim me të njëjtën lehtësi siç fluturojmë nga kontinenti në kontinent sot.