En 1973, la Sociedad Interplanetaria Británica, la primera y más antigua organización dedicada exclusivamente a la exploración espacial, el desarrollo y el apoyo de la astronáutica, lanzó un ambicioso proyecto de cinco años para encontrar y crear el diseño de naves espaciales no tripuladas más prometedor para viajes interestelares. La primera de las soluciones propuestas fue "Daedalus". Este plan parecía aún más ambicioso y estableció el objetivo clave de encontrar oportunidades para viajes tripulados a varias estrellas con el objetivo de utilizar tecnologías del futuro cercano.
Aceleración termonuclear
¿Cómo lograr la velocidad requerida, acumular una cantidad suficiente de energía y al mismo tiempo no quemar la nave espacial y las personas a bordo? Las tareas claramente no son fáciles. El equipo del proyecto Daedalus encontró una solución para el uso de la aceleración nuclear a corto plazo, que superaría tales dificultades. El sistema propuesto funcionó así: dentro de los campos magnéticos parabólicos ubicados detrás de la nave espacial, se producirán pequeñas explosiones termonucleares, cuya energía acelerará la nave espacial con el mayor nivel de eficiencia posible.
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Por supuesto, para implementar el viaje interestelar, primero deberá descubrir cómo acelerar la nave espacial a una velocidad de más de 10,000 kilómetros por segundo. Pero esto es solo una parte del problema. La segunda pregunta es quién, en este caso, controlará el barco. Se consideró como posible solución la posibilidad de utilizar un sistema de piloto automático independiente. Se propuso utilizar el isótopo helio-3 como combustible para los reactores, que se puede producir en la atmósfera de Júpiter o directamente en la superficie de la Luna.
En última instancia, el informe final de 1978 proclamó en voz alta que los viajes interestelares eran realmente posibles, pero los ingenieros nunca comenzaron a construir un prototipo funcional.
Sin embargo, sería prematuro llamar al proyecto Daedalus una quimera. Numerosos informes indican que las agencias espaciales modernas y las universidades de todo el mundo continúan estudiando las ideas de utilizar la energía nuclear como fuerza motriz para las naves espaciales, establecidas por el proyecto Daedalus hace más de 30 años.
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Proyecto "Ícaro"
Los miembros de la Sociedad Interplanetaria Británica y la Fundación Tau Zero lanzaron el proyecto Icarus en 2009, cuyo objetivo es evaluar teóricamente la viabilidad de crear una nave espacial con un motor termonuclear para viajes interestelares. Posteriormente, los resultados del trabajo pueden convertirse en el diseño de una misión espacial no tripulada.
Más de 20 científicos e ingenieros participaron en el proyecto. Su tarea consistía en intentar diseñar un sistema de propulsión basado en una reacción termonuclear y capaz de acelerar una nave al 10-20% de la velocidad de la luz. De hecho, el "Ícaro" se basó en el proyecto "Dédalo", pero más tarde "Ícaro" se convertiría en un proyecto independiente, con un préstamo mínimo de los elementos del "Dédalo". Estaba previsto que Ícaro se completara en 2014, pero el trabajo aún está en curso. Actualmente, los organizadores están buscando voluntarios para completarlo.
Vela ligera
La Sociedad Planetaria ha lanzado un proyecto llamado LightSail para investigar la posibilidad de desarrollar una nave espacial impulsada íntegramente por energía solar y acelerada exclusivamente por la luz solar. Después de varios intentos fallidos del programa LightSail 1 en 2015, todavía era posible completar con éxito una prueba de funcionamiento y desplegar la vela solar. Una nueva variante de la vela solar, LightSail 2, está programada para ser lanzada a la órbita de la Tierra utilizando un cohete SpaceX Falcon Heavy en 2018.
El concepto de utilizar una vela solar como sistema de propulsión está lejos de ser nuevo. Incluso con el descubrimiento de los primeros fotones, astrónomos como Johannes Kepler comenzaron a soñar y teorizar ya en el siglo XVII sobre la posibilidad de recolectar energía solar y convertirla en impulso para dotar a otro objeto de aceleración.
Los científicos modernos no han perdido este deseo. Tomemos a Stephen Hawking y su proyecto Breakthrough Starshot. Durante su reciente visita a Noruega, Hawking habló sobre cómo una pequeña sonda espacial podría "viajar a caballo en un rayo de luz" a unos 160 millones de kilómetros por hora. Por supuesto, como cualquier proyecto ambicioso, Breakthrough Starshot tendrá que superar problemas igualmente ambiciosos primero antes de que nada pueda funcionar.
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Motor ramjet interestelar de Bassard
En 1960, el físico estadounidense Robert Bassard introdujo el concepto de una nave espacial interestelar capaz de viajar a velocidades increíbles. Se basa en un sistema capaz de capturar la sustancia del medio interestelar (hidrógeno y polvo) y utilizarlo como combustible en el motor termonuclear de la nave espacial.
Según los cálculos de Bassard, el motor requerirá una ingesta de materia interestelar de un área de casi 10,000 kilómetros cuadrados para funcionar. Esto, a su vez, requerirá el uso de un colector colector electromagnético (iónico electrostático) de gran diámetro y una intensidad de campo extremadamente alta. Sin embargo, un análisis más detallado mostró que la masa de la sustancia recogida en este caso aún sería tan baja que pondría en duda la eficacia del sistema.
Cohetes de antimateria
El uso de isótopos de hidrógeno para alimentar una reacción nuclear y generar el empuje necesario para los viajes interestelares se ha convertido en una quimera. Los propulsores de cohetes basados en antimateria fueron elegidos como una nueva dirección de desarrollo, donde la interacción entre la materia ordinaria y la antimateria provoca la aniquilación de ambas y crea un nivel colosal de energía.
Si imaginamos la posibilidad de una liberación dirigida de una gran cantidad de esta energía, entonces la explosión de energía generada, causada por la aniquilación mutua de átomos en colisión, podría usarse como fluido de trabajo para el movimiento de la nave espacial. Sin embargo, todavía estamos lejos de poder realizar tales pruebas en condiciones reales.
Además, el uso de antimateria como combustible para motores de cohetes impondrá una serie de restricciones: primero, la reacción creará un nivel increíblemente alto de radiación gamma; segundo, es difícil obtener una cantidad suficiente de antimateria; y tercero, la cantidad de carga útil que puede llevar consigo se vuelve muy limitada.
No obstante, el Instituto de Desarrollo de Concepto Avanzado de la NASA ha invertido en estudios sobre la probabilidad de una nave espacial de antimateria que carezca de al menos el primer problema mencionado anteriormente. Según los investigadores, si utilizamos positrones (antipartículas de electrones) como elemento principal de la antimateria, los índices de energía de los rayos gamma serán mucho más bajos.
Otro estudio aborda el segundo problema de la lista utilizando lo que se llama vela de antimateria. El creador de este concepto es Gerald Jackson, ex físico del Fermilab. Jackson propuso una campaña de recaudación de fondos en Kickstarter. Se necesitaron alrededor de $ 200,000 para construir y probar un prototipo funcional. Sin embargo, la cantidad real de implementación e implementación de esta tecnología requerirá, por supuesto, costos financieros mucho más altos.
Concepto de nave espacial IXS ENTERPRISE
La agencia aeroespacial de la NASA propuso su propia versión de una nave espacial "tipo startrec" con la posibilidad de aceleraciones warp en 2016. En las fotografías presentadas, puede ver fácilmente los detalles del USS Enterprise del MCU de culto. El creador del concepto Mark Rodmaker compartió en una entrevista con The Washington Post que el propósito de este trabajo era inspirar a los jóvenes a seguir carreras como ingeniero de naves espaciales.
Según el concepto de este proyecto, la IXS Enterprise no utiliza reacción nuclear y antimateria para moverse en el espacio, sino un motor warp. Las grandes estructuras en forma de anillo alrededor de la nave crean una "burbuja warp" que reduce la cantidad de energía requerida para operar el motor warp.
Nikolay Khizhnyak
