Z vrtuľníkov a vesmírne lode až po elementárne častice – tu je 25 najrýchlejších vecí na svete.
25. Najrýchlejší vlak
Japonský vlak JR-Maglev dosahoval pomocou magnetickej levitácie rýchlosť presahujúcu 581 kilometrov za hodinu.
24. Najrýchlejšia horská dráha
Formula Rossa, nedávno postavená v Dubaji, umožňuje dobrodruhom dosiahnuť rýchlosť 240 kilometrov za hodinu.
23. Najrýchlejší výťah
Výťahy v Taipei Tower na Taiwane prevážajú ľudí hore a dole rýchlosťou 60 kilometrov za hodinu.
22. Najrýchlejšie sériové auto
Bugatti Veyron EB 16.4 so zrýchlením až 430 kilometrov za hodinu je najrýchlejším autom na svete, ktoré je legálne pre cestnú premávku. verejné použitie.
21. Najrýchlejšie nesériové auto
15.10.1997 auto s raketový ťah Thrust SSC prelomil zvukovú bariéru v nevadskej púšti.
20. Najrýchlejšie pilotované lietadlo
Air Force X-15 nielenže dosahuje pôsobivé rýchlosti (7 270 kilometrov za hodinu), ale letí tak vysoko, že niekoľko jeho pilotov dostalo od NASA kozmonautské krídla.
19. Najrýchlejšie tornádo
Tornádo, ktoré sa vyskytlo pri meste Oklahoma, bolo najrýchlejšie z hľadiska rýchlosti vetra a dosiahlo 480 kilometrov za hodinu.
18. Najrýchlejší muž
V roku 2009 jamajský šprintér Usain Bolt vytvoril svetový rekord v behu na 100 metrov, keď ho zabehol za 9,58 sekundy.
17. Najrýchlejšia žena
V roku 1988 zabehol Američan Florenc Griffith-Joyner beh na 100 metrov za 10,49 sekundy, čo je rekord, ktorý dodnes nebol prekonaný.
16. Najrýchlejšie suchozemské zviera
Okrem toho, že gepardy bežia rýchlo (120 kilometrov za hodinu), dokážu aj rýchlejšie zrýchliť ako väčšina sériových áut (z 0 na 100 kilometrov za hodinu za 3 sekundy).
15. Najrýchlejšia ryba
Niektorí jedinci druhu plachetník môžu zrýchliť na 112 kilometrov za hodinu.
14. Najrýchlejší vták
Sokol sťahovavý je tiež celkovo najrýchlejším živočíchom na svete a dokáže prekonať rýchlosť 325 kilometrov za hodinu.
13. Najrýchlejší počítač
Hoci tento rekord bude pravdepodobne už prekonaný v čase, keď si prečítate tento článok, čínska Mliečna dráha-2 je najviac rýchly počítač vo svete.
12. Najrýchlejšia ponorka
Je ťažké registrovať záznamy v takýchto veciach, pretože informácie o ponorkách sú zvyčajne utajené. Podľa niektorých odhadov však sovietska ponorka K-162 dosiahla najvyššiu rýchlosť v roku 1969. Rýchlosť bola asi 44 uzlov.
11. Najrýchlejší vrtuľník
V júli 2010 bol nad West Palm Beach nainštalovaný Sikorsky X2. nový rekord rýchlosť - 415 kilometrov za hodinu.
10. Najrýchlejšia loď
Svetový rýchlostný rekord vo vode je oficiálne uznaný maximálna rýchlosť, rozvinutá vodná doprava. Zapnuté momentálne Rekordérom je Spirit of Australia, ktorý dosiahol 511 kilometrov za hodinu.
9. Najrýchlejší šport s raketami
V bedmintone môže loptička dosiahnuť rýchlosť viac ako 320 kilometrov za hodinu.
8. Najrýchlejšia pozemná doprava
Vojenské raketové sane dosahujú rýchlosť presahujúcu 8 Mach (9 800 kilometrov za hodinu).
7. Najrýchlejšia vesmírna loď
Vo vesmíre možno rýchlosť merať iba vo vzťahu k iným objektom. Ak to vezmeme do úvahy, najrýchlejšou kozmickou loďou, ktorá sa pohybuje od Slnka rýchlosťou 62 000 kilometrov za hodinu, je Voyager 1.
6. Najrýchlejší jedák
Joey “Jaws” Chestnut je teraz uznaný ako majster sveta Medzinárodnou federáciou súťažného stravovania po zjedení 66 párkov v rožku za 12 minút.
5. Najrýchlejší nárazový test
Na určenie hodnotenia bezpečnosti EuroNCAP zvyčajne vykonáva svoje nárazové testy pri rýchlosti 60 kilometrov za hodinu. V roku 2011 sa však rozhodli zvýšiť rýchlosť na 190 kilometrov za hodinu. Len tak pre zábavu.
4. Najrýchlejší gitarista
John Taylor vytvoril nový svetový rekord tým, že perfektne zahral "Flight of the Bumblebee" pri 600 úderoch za minútu.
3. Najrýchlejší rapper
No Clue získal titul „najrýchlejší rapper“ v Guinessovej knihe rekordov, keď nahovoril 723 slabík za 51,27 sekundy. Vyslovoval asi 14 slabík za sekundu.
2. Najvyššia rýchlosť
Technicky najvyššia rýchlosť vo vesmíre je rýchlosť svetla. Existuje však niekoľko upozornení, ktoré nás vedú k prvému bodu...
1. Najrýchlejšia elementárna častica
Hoci ide o kontroverzné tvrdenie, vedci z Európskeho centra jadrového výskumu nedávno uskutočnili experimenty, pri ktorých mu-mezónové neutrína cestovali medzi švajčiarskou Ženevou a talianskym Gran Sasso o niekoľko nanosekúnd rýchlejšie ako svetlo. Fotón je však zatiaľ považovaný za kráľa rýchlosti.
Jedna z najväčších hodnôt ľudstva je medzinárodná vesmírna stanica alebo ISS. Na jeho vytvorenie a prevádzkovanie na obežnej dráhe sa spojilo niekoľko štátov: Rusko, niektoré európske krajiny, Kanada, Japonsko a USA. Tento aparát ukazuje, že veľa sa dá dosiahnuť, ak budú krajiny neustále spolupracovať. Každý na planéte vie o tejto stanici a veľa ľudí sa pýta, v akej výške ISS letí a na akej obežnej dráhe. Koľko astronautov tam bolo? Je pravda, že turisti tam majú povolený vstup? A to nie je všetko, čo je pre ľudstvo zaujímavé.
Štruktúra stanice
ISS pozostáva zo štrnástich modulov, v ktorých sa nachádzajú laboratóriá, sklady, oddychové miestnosti, spálne a technické miestnosti. Stanica má dokonca aj telocvičňu s cvičebnými zariadeniami. Celý tento komplex beží na solárnych paneloch. Sú obrovské, majú veľkosť štadióna.
Fakty o ISS
Stanica počas svojej prevádzky vzbudzovala veľký obdiv. Toto zariadenie je najväčší úspechľudské mysle. Svojím dizajnom, účelom a vlastnosťami ho možno nazvať dokonalosťou. Samozrejme, možno o 100 rokov začnú na Zemi stavať vesmírne lode iného typu, ale zatiaľ je toto zariadenie majetkom ľudstva. Dôkazom toho sú nasledujúce fakty o ISS:
- Počas jej existencie navštívilo ISS asi dvesto astronautov. Boli tu aj turisti, ktorí sa jednoducho prišli pozrieť na Vesmír z orbitálnych výšok.
- Stanica je viditeľná zo Zeme voľným okom. Táto štruktúra je najväčšia medzi umelými satelitmi a možno ju ľahko vidieť z povrchu planéty bez akéhokoľvek zväčšovacieho zariadenia. Existujú mapy, na ktorých vidíte, kedy a kedy zariadenie letí nad mestami. Pomocou nich môžete ľahko nájsť informácie o vašej lokalite: pozrite si letový poriadok v regióne.
- Aby astronauti zostavili stanicu a udržali ju v prevádzkyschopnom stave, vydali sa do vesmíru viac ako 150-krát, pričom tam strávili asi tisíc hodín.
- Zariadenie ovláda šesť astronautov. Systém podpory života zabezpečuje nepretržitú prítomnosť ľudí na stanici od jej prvého spustenia.
- Medzinárodná vesmírna stanica je jedinečným miestom, kde sa rôzne laboratórne pokusy. Vedci robia unikátne objavy v oblasti medicíny, biológie, chémie a fyziky, fyziológie a meteorologických pozorovaní, ako aj v iných oblastiach vedy.
- Zariadenie využíva obr solárne panely, ktorého veľkosť dosahuje plochu územia futbalového ihriska s jeho koncovými zónami. Ich hmotnosť je takmer tristotisíc kilogramov.
- Batérie sú schopné plne zabezpečiť prevádzku stanice. Ich práca je starostlivo monitorovaná.
- Stanica má minidomček vybavený dvoma kúpeľňami a telocvičňou.
- Let je monitorovaný zo Zeme. Na ovládanie boli vyvinuté programy pozostávajúce z miliónov riadkov kódu.
Astronauti
Od decembra 2017 posádku ISS tvoria títo astronómovia a kozmonauti:
- Anton Shkaplerov - veliteľ ISS-55. Stanicu navštívil dvakrát - v rokoch 2011-2012 a v rokoch 2014-2015. Počas 2 letov prežil na stanici 364 dní.
- Skeet Tingle - letový inžinier, astronaut NASA. Tento astronaut nemá žiadne skúsenosti s vesmírnym letom.
- Norishige Kanai - palubný inžinier, japonský astronaut.
- Alexander Misurkin. Prvý let sa uskutočnil v roku 2013 a trval 166 dní.
- Macr Vande Hai nemá žiadne skúsenosti s lietaním.
- Jozef Akaba. Prvý let sa uskutočnil v roku 2009 v rámci Discovery a druhý let sa uskutočnil v roku 2012.
Zem z vesmíru
Z vesmíru sú jedinečné pohľady na Zem. Svedčia o tom fotografie a videá astronautov a kozmonautov. Prácu stanice a vesmírne krajiny si môžete pozrieť, ak budete sledovať online prenosy zo stanice ISS. Niektoré kamery sú však z dôvodu údržby vypnuté.
Moderné technológie a objavy posúvajú prieskum vesmíru na úplne inú úroveň, no medzihviezdne cestovanie je stále snom. Je to však také nereálne a nedosiahnuteľné? Čo môžeme urobiť teraz a čo môžeme očakávať v blízkej budúcnosti?
Štúdiom údajov získaných z Keplerovho teleskopu astronómovia objavili 54 potenciálne obývateľných exoplanét. Tieto vzdialené svety sú v obývateľnej zóne, t.j. v určitej vzdialenosti od centrálnej hviezdy, čo umožňuje udržiavať vodu v tekutej forme na povrchu planéty.
Odpoveď na hlavnú otázku, či sme vo vesmíre sami, je však ťažké získať - kvôli obrovskej vzdialenosti oddeľujúcej slnečná sústava a našich najbližších susedov. Napríklad „sľubná“ planéta Gliese 581g sa nachádza vo vzdialenosti 20 svetelných rokov – to je podľa kozmických štandardov dosť blízko, no stále príliš ďaleko pre pozemské prístroje.
Množstvo exoplanét v okruhu 100 svetelných rokov alebo menej od Zeme a obrovský vedecký a dokonca civilizačný záujem, ktorý pre ľudstvo predstavujú, nás núti pozrieť sa nanovo na doteraz fantastickú myšlienku medzihviezdneho cestovania.
Let k iným hviezdam je, samozrejme, technologická záležitosť. Okrem toho existuje niekoľko možností na dosiahnutie takého vzdialeného cieľa a výber v prospech jednej alebo druhej metódy ešte nebol urobený.
Ľudstvo už vyslalo do vesmíru medzihviezdne vozidlá: sondy Pioneer a Voyager. V súčasnosti opustili slnečnú sústavu, no ich rýchlosť neumožňuje hovoriť o nejakom rýchlom dosiahnutí cieľa. Voyager 1, pohybujúci sa rýchlosťou asi 17 km/s, teda poletí aj k najbližšej hviezde Proxima Centauri (4,2 svetelného roka) neskutočne dlho – 17 tisíc rokov.
Je zrejmé, že s modernými raketovými motormi sa nikam ďalej ako do Slnečnej sústavy nedostaneme: na prepravu 1 kg nákladu aj do neďalekej Proximy Centauri sú potrebné desiatky tisíc ton paliva. Súčasne s nárastom hmotnosti lode sa zvyšuje množstvo potrebného paliva a na jeho prepravu je potrebné ďalšie palivo. Začarovaný kruh, ktorý ukončuje nádrže s chemickým palivom – stavba vesmírneho plavidla vážiaceho miliardy ton sa zdá byť absolútne neuveriteľným počinom. Jednoduché výpočty využívajúce Tsiolkovského vzorec ukazujú, že zrýchlenie chemicky poháňanej kozmickej lode na približne 10 % rýchlosti svetla by vyžadovalo viac paliva, ako je dostupné v známom vesmíre.
Jadrová fúzna reakcia produkuje energiu na jednotku hmotnosti v priemere miliónkrát viac ako chemické spaľovacie procesy. Preto v 70. rokoch NASA upriamila pozornosť na možnosť využitia termonukleárnych raketových motorov. Projekt bezpilotnej kozmickej lode Daedalus zahŕňal vytvorenie motora, v ktorom by sa malé pelety termonukleárneho paliva privádzali do spaľovacej komory a zapaľovali by sa elektrónovými lúčmi. Produkty termonukleárnej reakcie vyletujú z dýzy motora a dávajú lodi zrýchlenie.
Vesmírna loď Daedalus v porovnaní s Empire State Building
Daedalus mal zobrať na palubu 50-tisíc ton palivových peliet s priemerom 4 a 2 mm. Granule pozostávajú z jadra obsahujúceho deutérium a trícium a obalu z hélia-3. Ten tvorí iba 10-15% hmotnosti palivovej pelety, ale v skutočnosti je palivom. Hélium-3 je na Mesiaci hojné a deutérium je široko používané v jadrovom priemysle. Jadro deutéria slúži ako detonátor na zapálenie fúznej reakcie a vyvoláva silnú reakciu s uvoľnením reaktívneho plazmového prúdu, ktorý je riadený výkonným magnetické pole. Hlavná molybdénová spaľovacia komora motora Daedalus mala vážiť viac ako 218 ton, komora druhého stupňa - 25 ton. Magnetické supravodivé cievky tiež zodpovedajú obrovskému reaktoru: prvý váži 124,7 ton a druhý - 43,6 ton Pre porovnanie, suchá hmotnosť raketoplánu je menšia ako 100 ton.
Let Daedalus bol plánovaný ako dvojstupňový: motor prvého stupňa mal fungovať viac ako 2 roky a spáliť 16 miliónov palivových peliet. Po oddelení prvého stupňa pracoval motor druhého stupňa takmer dva roky. Za 3,81 roka nepretržitého zrýchľovania by teda Daedalus dosiahol maximálnu rýchlosť 12,2 % rýchlosti svetla. Takáto loď prekoná vzdialenosť k Barnardovej hviezde (5,96 svetelných rokov) za 50 rokov a bude schopná preletom cez vzdialený hviezdny systém prenášať výsledky svojich pozorovaní prostredníctvom rádia na Zem. Celá misia teda potrvá približne 56 rokov.
Napriek veľkým ťažkostiam pri zabezpečovaní spoľahlivosti mnohých systémov Daedalus a jeho enormným nákladom je možné tento projekt realizovať na súčasnej úrovni technológie. Okrem toho v roku 2009 tím nadšencov oživil prácu na projekte termonukleárnej lode. Projekt Icarus v súčasnosti zahŕňa 20 vedeckých tém o teoretickom vývoji systémov a materiálov medzihviezdnych kozmických lodí.
Už dnes sú teda možné bezpilotné medzihviezdne lety na vzdialenosti až 10 svetelných rokov, čo bude trvať asi 100 rokov letu plus čas, kým rádiový signál doputuje späť na Zem. Hviezdne systémy Alpha Centauri, Barnard's Star, Sirius, Epsilon Eridani, UV Ceti, Ross 154 a 248, CN Leo, WISE 1541-2250 zapadajú do tohto polomeru. Ako vidíme, v blízkosti Zeme je dostatok objektov na štúdium pomocou bezpilotných misií. Čo ak však roboti nájdu niečo skutočne nezvyčajné a jedinečné, ako napríklad zložitú biosféru? Podarí sa výprave s ľudskou účasťou vydať na vzdialené planéty?
Celoživotný let
Ak dnes môžeme začať stavať loď bez posádky, tak s loďou s posádkou je situácia komplikovanejšia. V prvom rade je akútna otázka času letu. Zoberme si tú istú Barnardovu hviezdu. Kozmonauti sa budú musieť pripraviť na pilotovaný let zo školy, pretože aj keď sa štart zo Zeme uskutoční v deň ich 20. výročia, kozmická loď dosiahne cieľ misie do 70. alebo dokonca 100. výročia (berúc do úvahy potrebu brzdenia, ktorý nie je potrebný pri bezpilotnom lete) . Výber posádky v mladom veku je plný psychologickej nekompatibility a medziľudských konfliktov a vek 100 rokov nedáva nádej na plodnú prácu na povrchu planéty a na návrat domov.
Má však zmysel sa vracať? Početné štúdie NASA vedú k neuspokojivému záveru: dlhodobý pobyt v nulovej gravitácii nezvratne zničí zdravie astronautov. Práca profesora biológie Roberta Fittsa s astronautmi ISS teda ukazuje, že aj napriek aktívnym fyzické cvičenie na palube kozmickej lode budú po trojročnej misii na Mars veľké svaly ako lýtkové svaly o 50 % slabšie. Minerálna hustota klesá podobne kostného tkaniva. V dôsledku toho sa schopnosť pracovať a prežitie v extrémnych situáciách výrazne znižuje a obdobie adaptácie na normálnu gravitáciu bude najmenej rok. Let v nulovej gravitácii po celé desaťročia spochybní samotný život astronautov. Snáď sa ľudské telo dokáže spamätať napríklad pri brzdení s postupne sa zvyšujúcou gravitáciou. Riziko úmrtia je však stále príliš vysoké a vyžaduje si radikálne riešenie.
Stanford Tor je kolosálna stavba s celými mestami vo vnútri rotujúceho okraja.
Bohužiaľ, vyriešiť problém beztiaže na medzihviezdnej lodi nie je také jednoduché. Schopnosť, ktorú máme k dispozícii, vytvárať umelú gravitáciu otáčaním obytného modulu má množstvo ťažkostí. Na vytvorenie zemskej gravitácie by sa aj koleso s priemerom 200 m muselo otáčať rýchlosťou 3 otáčky za minútu. Pri takejto rýchlej rotácii bude Cariolisova sila vytvárať záťaže, ktoré sú úplne neznesiteľné pre ľudský vestibulárny systém, spôsobujúce nevoľnosť a akútne záchvaty morská choroba. Jediným riešením tohto problému je Stanford Tor, ktorý vyvinuli vedci na Stanfordskej univerzite v roku 1975. Ide o obrovský prstenec s priemerom 1,8 km, v ktorom by mohlo žiť 10 000 astronautov. Vďaka svojej veľkosti poskytuje gravitačnú silu 0,9-1,0 g a celkom pohodlné bývanie pre ľudí. Avšak aj pri rýchlosti otáčania nižšej ako jedna otáčka za minútu budú ľudia stále pociťovať mierne, ale znateľné nepohodlie. Navyše, ak je postavený taký obrovský obytný priestor, aj malé posuny v rozložení hmotnosti torusu ovplyvnia rýchlosť otáčania a spôsobia vibrácie celej konštrukcie.
Problém žiarenia zostáva tiež zložitý. Dokonca aj v blízkosti Zeme (na palube ISS) sa astronauti nezdržujú dlhšie ako šesť mesiacov z dôvodu nebezpečenstva ožiarenia. Medziplanetárna loď bude musieť byť vybavená ťažkou ochranou, no otázka vplyvu žiarenia na ľudský organizmus zostáva. Najmä riziko rakoviny, ktorej vývoj v nulovej gravitácii sa prakticky neskúmal. Vedec Krasimir Ivanov z nemeckého leteckého a kozmického centra v Kolíne nad Rýnom začiatkom tohto roka zverejnil výsledky zaujímavej štúdie o správaní sa buniek melanómu (najnebezpečnejšia forma rakoviny kože) v nulovej gravitácii. V porovnaní s rakovinovými bunkami pestovanými v normálnej gravitácii boli bunky pestované v nulovej gravitácii počas 6 a 24 hodín menej pravdepodobné, že budú metastázovať. Zdá sa, že je to dobrá správa, ale len na prvý pohľad. Faktom je, že takáto „vesmírna“ rakovina môže zostať nečinná po celé desaťročia a pri narušení imunitného systému sa neočakávane rozšíri vo veľkom rozsahu. Štúdia navyše jasne ukazuje, že o reakcii stále vieme málo ľudské telo na dlhý pobyt vo vesmíre. Dnes sú astronauti zdraví silných ľudí, strávia tam príliš málo času na to, aby preniesli svoje skúsenosti na dlhý medzihviezdny let.
V každom prípade je loď pre 10 tisíc ľudí pochybná predstava. Na vytvorenie spoľahlivého ekosystému pre toľko ľudí potrebujete obrovské množstvo rastlín, 60 tisíc kurčiat, 30 tisíc králikov a stádo dobytka. To samo o sebe môže poskytnúť diétu 2 400 kalórií za deň. Všetky experimenty na vytvorenie takýchto uzavretých ekosystémov však vždy končia neúspechom. Počas najväčšieho experimentu „Biosphere-2“ od Space Biosphere Ventures bola vybudovaná sieť hermetických budov. celková plocha 1,5 hektára s 3 tisíckami druhov rastlín a živočíchov. Celý ekosystém sa mal stať samoudržujúcou sa malou „planétou“ obývanou 8 ľuďmi. Experiment trval 2 roky, no už po niekoľkých týždňoch sa začali vážne problémy: mikroorganizmy a hmyz sa začali nekontrolovateľne množiť, spotrebúvali kyslík a rastliny v príliš veľkom množstve, ukázalo sa tiež, že bez vetra sú rastliny príliš krehké; V dôsledku miestnych ekologická katastrofaľudia začali chudnúť, množstvo kyslíka sa znížilo z 21 % na 15 % a vedci museli porušiť podmienky experimentu a dodať ôsmim „kozmonautom“ kyslík a jedlo.
Zdá sa teda, že vytváranie zložitých ekosystémov je pomýleným a nebezpečným spôsobom poskytovania kyslíka a výživy posádke medzihviezdnej kozmickej lode. Na vyriešenie tohto problému budú potrebné špeciálne navrhnuté organizmy so zmenenými génmi, ktoré sa môžu živiť svetlom, odpadom a jednoduché látky. Napríklad veľké moderné dielne na výrobu jedlej riasy chlorelly dokážu vyrobiť až 40 ton suspenzie denne. Jeden úplne autonómny bioreaktor s hmotnosťou niekoľkých ton dokáže vyrobiť až 300 litrov suspenzie chlorelly denne, čo stačí na nakŕmenie posádky niekoľkých desiatok ľudí. Geneticky modifikovaná chlorella dokázala pokryť nielen nutričné potreby posádky, ale aj spracovať odpad, vrátane oxidu uhličitého. Dnes sa proces genetického inžinierstva mikrorias stal samozrejmosťou a existuje množstvo vzoriek určených na čistenie odpadová voda, výroba biopalív atď.
zamrznutý sen
Takmer všetky vyššie uvedené problémy medzihviezdneho letu s ľudskou posádkou by mohol vyriešiť jeden veľmi sľubná technológia– pozastavená animácia alebo ako sa tiež nazýva kryostáza. Anabióza je minimálne niekoľkonásobné spomalenie životných procesov človeka. Ak sa podarí človeka uvrhnúť do takej umelej letargie, ktorá 10x spomalí metabolizmus, tak počas 100-ročného letu zostarne v spánku len o 10 rokov. To uľahčuje riešenie problémov výživy, prísunu kyslíka, duševných porúch a deštrukcie tela následkom stavu beztiaže. Okrem toho je ľahšie chrániť priestor so zavesenými animačnými komorami pred mikrometeoritmi a žiarením ako veľkú obývateľnú zónu.
Žiaľ, spomalenie ľudských životných procesov je mimoriadne náročná úloha. Ale v prírode existujú organizmy, ktoré sa môžu hibernovať a zvýšiť dĺžku života stokrát. Napríklad malá jašterica zvaná salamandra sibírska je schopná v ťažkých časoch zimovať a zostať nažive desiatky rokov, aj keď zamrzne do bloku ľadu s teplotou mínus 35 – 40 °C. Sú známe prípady, keď mloky strávili asi 100 rokov v zimnom spánku a akoby sa nič nestalo, rozmrzli a ušli prekvapeným výskumníkom. Okrem toho zvyčajná „nepretržitá“ dĺžka života jašterice nepresahuje 13 rokov. Úžasná schopnosť salamandra sa vysvetľuje skutočnosťou, že jeho pečeň syntetizuje veľké množstvo glycerolu, takmer 40% jeho telesnej hmotnosti, ktorý chráni bunky pred nízkymi teplotami.
Hlavnou prekážkou ponorenia človeka do kryostázy je voda, ktorá tvorí 70 % nášho tela. Po zmrazení sa zmení na ľadové kryštály, ktoré zväčšia svoj objem o 10 %, čo spôsobí pretrhnutie bunkovej membrány. Okrem toho, keď bunka zamŕza, látky rozpustené vo vnútri bunky migrujú do zvyšnej vody, čím narúšajú intracelulárne procesy výmeny iónov, ako aj organizáciu proteínov a iných medzibunkových štruktúr. Vo všeobecnosti ničenie buniek počas mrazenia znemožňuje človeku návrat do života.
Existuje však sľubný spôsob, ako tento problém vyriešiť – klatrát hydratuje. Boli objavené už v roku 1810, keď britský vedec Sir Humphry Davy zaviedol do vody vysokotlakový chlór a bol svedkom tvorby pevných štruktúr. Išlo o hydráty klatrátov – jednu z foriem vodného ľadu, ktorý obsahuje cudzí plyn. Na rozdiel od ľadových kryštálov sú klatrátové mriežky menej pevné, nemajú ostré hrany, ale majú dutiny, v ktorých sa môžu „skryť“ vnútrobunkové látky. Technológia klatrátovej suspendovanej animácie by bola jednoduchá: inertný plyn, ako je xenón alebo argón, teplota je tesne pod nulou a bunkový metabolizmus sa začne postupne spomaľovať, až kým človek neupadne do kryostázy. Bohužiaľ, tvorba klatrátových hydrátov vyžaduje vysoký tlak (asi 8 atmosfér) a veľmi vysokú koncentráciu plynu rozpusteného vo vode. Ako vytvoriť takéto podmienky v živom organizme je stále neznáme, hoci v tejto oblasti boli zaznamenané určité úspechy. Klatráty sú teda schopné chrániť tkanivo srdcového svalu pred zničením mitochondrií aj pri kryogénnych teplotách (pod 100 stupňov Celzia), ako aj zabrániť poškodeniu bunkových membrán. Zatiaľ sa nehovorí o experimentoch s klatrátovou anabiózou u ľudí, pretože komerčný dopyt po technológiách kryostázy je malý a výskum na túto tému sa vykonáva hlavne malé spoločnosti, ktorá ponúka služby mrazenia tiel zosnulých.
Let na vodík
V roku 1960 fyzik Robert Bussard navrhol pôvodný koncept náporového termonukleárneho motora, ktorý rieši mnohé z problémov medzihviezdneho cestovania. Cieľom je využiť vodík a medzihviezdny prach prítomný vo vesmíre. Kozmická loď s takýmto motorom najskôr zrýchli na vlastné palivo a potom rozvinie obrovský lievik magnetického poľa s priemerom tisícok kilometrov, ktorý zachytáva vodík z kozmického priestoru. Tento vodík sa používa ako nevyčerpateľný zdroj paliva pre fúzny raketový motor.
Použitie Bussardovho motora sľubuje obrovské výhody. Po prvé, vďaka „bezplatnému“ palivu je možné pohybovať sa s konštantným zrýchlením 1 g, čo znamená, že všetky problémy spojené s beztiažovým stavom zmiznú. Okrem toho vám motor umožňuje zrýchliť na obrovské rýchlosti – 50 % rýchlosti svetla a ešte viac. Teoreticky pri pohybe so zrýchlením 1g loď s Bussardovým motorom dokáže prekonať vzdialenosť 10 svetelných rokov za približne 12 pozemských rokov a pre posádku by v dôsledku relativistických efektov ubehlo len 5 rokov lodného času.
Bohužiaľ, na ceste k vytvoreniu lode s Bussardovým motorom je množstvo prekážok. vážne problémy problémy, ktoré nie je možné vyriešiť na súčasnej úrovni technológií. V prvom rade je potrebné vytvoriť obrovskú a spoľahlivú pascu na vodík, ktorá generuje magnetické polia obrovskej sily. Zároveň musí zabezpečiť minimálne straty a efektívny transport vodíka do termonukleárneho reaktora. Samotný proces termonukleárnej reakcie premeny štyroch atómov vodíka na atóm hélia, ktorý navrhol Bussard, vyvoláva mnohé otázky. Faktom je, že túto najjednoduchšiu reakciu je ťažké realizovať v prietokovom reaktore, pretože prebieha príliš pomaly a v zásade je možná len vo vnútri hviezd.
Pokrok v štúdiu termonukleárnej fúzie však dáva nádej, že problém možno vyriešiť napríklad použitím „exotických“ izotopov a antihmoty ako katalyzátora reakcie.
Výskum na tému Bussardovho motora leží zatiaľ výlučne v teoretickej rovine. Vyžadujú sa výpočty založené na skutočných technológiách. V prvom rade je potrebné vyvinúť motor schopný vyprodukovať dostatok energie na pohon magnetickej pasce a udržanie termonukleárnej reakcie, produkciu antihmoty a prekonanie odporu medzihviezdneho média, ktoré spomalí obrovskú elektromagnetickú „plachtu“.
Antihmota na záchranu
Môže to znieť zvláštne, ale dnes je ľudstvo bližšie k vytvoreniu antihmotového motora ako k intuitívnemu a zdanlivo jednoduchému Bussardovmu náporovému motoru.
Sonda vyvinutá spoločnosťou Hbar Technologies bude mať tenkú plachtu vyrobenú z uhlíkových vlákien potiahnutých uránom 238. Keď antivodík zasiahne plachtu, anihiluje a vytvorí prúdový ťah.
V dôsledku anihilácie vodíka a antivodíka vzniká mohutný prúd fotónov, ktorých výstupná rýchlosť dosahuje maximum pre raketový motor, t.j. rýchlosť svetla. Ide o ideálny indikátor, ktorý umožňuje dosiahnuť veľmi vysoké rýchlosti blízko svetla kozmickej lode s fotónovým motorom. Bohužiaľ, použitie antihmoty ako raketového paliva je veľmi ťažké, pretože počas anihilácie dochádza k výbuchom silného gama žiarenia, ktoré zabije astronautov. Taktiež zatiaľ neexistujú žiadne technológie ukladania veľké množstvo antihmoty a samotná skutočnosť hromadenia ton antihmoty, dokonca aj vo vesmíre ďaleko od Zeme, je vážnou hrozbou, pretože zničenie čo i len jedného kilogramu antihmoty je ekvivalentné. nukleárny výbuch s kapacitou 43 megaton (výbuch takejto sily by mohol premeniť tretinu USA na púšť). Cena antihmoty je ďalším faktorom, ktorý komplikuje medzihviezdny let poháňaný fotónmi. Moderné technológie výroby antihmoty umožňujú vyrobiť jeden gram antivodíka za cenu desiatok biliónov dolárov.
Avšak veľké projekty výskum antihmoty prináša svoje ovocie. V súčasnosti boli vytvorené špeciálne zásobníky pozitrónov, „magnetické fľaše“, čo sú nádoby chladené tekutým héliom so stenami vytvorenými z magnetických polí. V júni tohto roku sa vedcom z CERN-u podarilo zachovať atómy antivodíka na 2000 sekúnd. Na Kalifornskej univerzite (USA) sa stavia najväčšie úložisko antihmoty na svete, ktoré bude schopné akumulovať viac ako bilión pozitrónov. Jedným z cieľov vedcov UC je vytvoriť prenosné nádrže na antihmotu, ktoré možno použiť na vedecké účely ďaleko od veľkých urýchľovačov. Projekt má podporu Pentagonu, ktorý sa zaujíma o vojenské aplikácie antihmoty, takže najväčšie množstvo magnetických fliaš na svete pravdepodobne nebude mať nedostatok financií.
Moderné urýchľovače budú schopné vyprodukovať jeden gram antivodíka za niekoľko sto rokov. To je veľmi dlhá doba, takže jediným východiskom je vyvinúť novú technológiu na výrobu antihmoty alebo spojiť úsilie všetkých krajín našej planéty. No ani v tomto prípade s modernými technológiami nemožno ani snívať o výrobe desiatok ton antihmoty na medzihviezdny let s ľudskou posádkou.
Všetko však nie je také smutné. Špecialisti NASA vyvinuli niekoľko návrhov kozmických lodí, ktoré by mohli ísť do hlbokého vesmíru len s jedným mikrogramom antihmoty. NASA verí, že vylepšené vybavenie umožní vyrábať antiprotóny s cenou približne 5 miliárd dolárov za gram.
Americká spoločnosť Hbar Technologies s podporou NASA vyvíja koncept bezpilotných sond poháňaných motorom na antivodík. Prvým cieľom tohto projektu je vytvorenie kozmickej lode bez posádky, ktorá by mohla letieť do Kuiperovho pásu na okraji slnečnej sústavy za menej ako 10 rokov. Dnes je nemožné letieť do takých vzdialených bodov za 5-7 rokov, najmä sonda NASA New Horizons preletí cez Kuiperov pás 15 rokov po štarte.
Sonda prechádzajúca vzdialenosť 250 AU. o 10 rokov bude veľmi malý, s nákladom len 10 mg, ale bude potrebovať aj trochu antivodíka - 30 mg. Tevatron by toto množstvo vyprodukoval v priebehu niekoľkých desaťročí a vedci by mohli nový koncept motora otestovať na skutočnej vesmírnej misii.
Predbežné výpočty tiež ukazujú, že podobným spôsobom by mohla byť na Alpha Centauri vyslaná malá sonda. Na jeden gram antivodíka dosiahne vzdialenú hviezdu za 40 rokov.
Môže sa zdať, že všetko spomenuté je fantázia a nemá nič spoločné s blízkou budúcnosťou. Našťastie to tak nie je. Zatiaľ čo pozornosť verejnosti sa sústreďuje na globálne krízy, zlyhania popových hviezd a iné aktuálne udalosti, epochálne iniciatívy zostávajú v tieni. Vesmírna agentúra NASA spustila ambiciózny projekt 100 Year Starship, ktorý zahŕňa postupné a viacročné vytváranie vedecko-technologickej základne pre medziplanetárne a medzihviezdne lety. Tento program nemá v histórii ľudstva obdoby a mal by prilákať vedcov, inžinierov a nadšencov iných profesií z celého sveta. Od 30. septembra do 2. októbra 2011 sa v Orlande na Floride uskutoční sympózium, na ktorom sa bude diskutovať o rôznych technológiách vesmírnych letov. Na základe výsledkov takýchto udalostí vypracujú špecialisti NASA podnikateľský plán na pomoc určitým odvetviam a spoločnostiam, ktoré vyvíjajú technológie, ktoré v súčasnosti chýbajú, ale sú potrebné pre budúce medzihviezdne cestovanie. Ak bude ambiciózny program NASA úspešný, do 100 rokov bude ľudstvo schopné postaviť medzihviezdnu kozmickú loď a po slnečnej sústave sa budeme pohybovať s rovnakou ľahkosťou, ako dnes lietame z kontinentu na kontinent.
Predložené do pozornosti čitateľov najrýchlejšie rakety na svete v celej histórii stvorenia.
Rýchlosť 3,8 km/s
Najrýchlejšia balistická strela stredného doletu s maximálnou rýchlosťou 3,8 km za sekundu otvára rebríček najrýchlejších rakiet na svete. R-12U bola upravená verzia R-12. Raketa sa od prototypu líšila absenciou medziľahlého dna v nádrži okysličovadla a niekoľkými menšími konštrukčnými zmenami - v šachte nie sú žiadne zaťaženia vetrom, čo umožnilo odľahčiť nádrže a suché priestory rakety a eliminovať potrebu pre stabilizátory. Od roku 1976 sa rakety R-12 a R-12U začali vyraďovať z prevádzky a nahrádzali sa mobilnými pozemnými systémami Pioneer. Z prevádzky boli vyradené v júni 1989 a medzi 21. májom 1990 bolo na základni Lesnaja v Bielorusku zničených 149 rakiet.
Rýchlosť 5,8 km/s
Jedna z najrýchlejších amerických nosných rakiet s maximálnou rýchlosťou 5,8 km za sekundu. Ide o prvú vyvinutú medzikontinentálnu balistickú strelu prijatú Spojenými štátmi. Vyvinutý ako súčasť programu MX-1593 od roku 1951. V rokoch 1959-1964 tvorila základ jadrového arzenálu amerického letectva, ale potom bola rýchlo stiahnutá z prevádzky kvôli nástupu pokročilejšej rakety Minuteman. Slúžil ako základ pre vytvorenie rodiny kozmických nosných rakiet Atlas, ktoré sú v prevádzke od roku 1959 dodnes.
Rýchlosť 6 km/s
UGM-133 A Trojzubec II- Americká trojstupňová balistická raketa, jedna z najrýchlejších na svete. Jeho maximálna rýchlosť je 6 km za sekundu. „Trident-2“ sa vyvíja od roku 1977 súbežne so zapaľovačom „Trident-1“. Prijatý do prevádzky v roku 1990. Štartovacia hmotnosť - 59 ton. Max. vrhacia hmotnosť - 2,8 tony s dosahom 7800 km. Maximálny letový dosah so zníženým počtom hlavíc je 11 300 km.
Rýchlosť 6 km/s
Jedna z najrýchlejších balistických rakiet na tuhé palivo na svete v prevádzke s Ruskom. Má minimálny polomer poškodenia 8000 km a približnú rýchlosť 6 km/s. Raketu vyvíjal od roku 1998 Moskovský inštitút tepelného inžinierstva, ktorý ju vyvinul v rokoch 1989-1997. pozemná raketa "Topol-M". K dnešnému dňu bolo vykonaných 24 skúšobných štartov Bulavy, pätnásť z nich bolo považovaných za úspešných (pri prvom štarte bol vypustený hromadný prototyp rakety), dva (siedmy a ôsmy) boli čiastočne úspešné. Posledný skúšobný štart rakety sa uskutočnil 27. septembra 2016.
Rýchlosť 6,7 km/s
Minuteman LGM-30 G- jedna z najrýchlejších pozemných medzikontinentálnych balistických rakiet na svete. Jeho rýchlosť je 6,7 km za sekundu. LGM-30G Minuteman III má odhadovaný dosah letu 6 000 až 10 000 kilometrov v závislosti od typu hlavice. Minuteman 3 slúži v USA od roku 1970 až dodnes. Je to jediná raketa v sile v Spojených štátoch. Prvý štart rakety sa uskutočnil vo februári 1961, modifikácie II a III boli vypustené v roku 1964 a 1968. Raketa váži asi 34 473 kilogramov a je vybavená tromi motormi na tuhé palivo. Plánuje sa, že raketa bude v prevádzke do roku 2020.
Rýchlosť 7 km/s
Najrýchlejšia protiraketová strela na svete určená na ničenie vysoko manévrovateľných cieľov a hypersonických rakiet vo veľkých výškach. Testy série 53T6 komplexu Amur sa začali v roku 1989. Jeho rýchlosť je 5 km za sekundu. Raketa je 12-metrový špicatý kužeľ bez vyčnievajúcich častí. Jeho telo je vyrobené z vysokopevnostnej ocele pomocou kompozitného vinutia. Konštrukcia rakety umožňuje vydržať veľké preťaženie. Interceptor štartuje so 100-násobným zrýchlením a je schopný zachytiť ciele letiace rýchlosťou až 7 km za sekundu.
Rýchlosť 7,3 km/s
Najsilnejšia a najrýchlejšia jadrová strela na svete s rýchlosťou 7,3 km za sekundu. V prvom rade je určený na zničenie najopevnenejších veliteľských stanovíšť, síl balistických rakiet a leteckých základní. Jadrové výbušniny jednej rakety môžu celkom zničiť veľké mesto väčšina z nich USA. Presnosť zásahu je asi 200-250 metrov. Raketa je umiestnená v najsilnejších silách na svete. SS-18 nesie 16 plošín, z ktorých jedna je naložená návnadami. Pri vstupe na vysokú obežnú dráhu sa všetky „satanské“ hlavy dostanú „do oblaku“ falošných cieľov a radary ich prakticky neidentifikujú.
Rýchlosť 7,9 km/s
Medzikontinentálna balistická strela (DF-5A) s maximálnou rýchlosťou 7,9 km/s otvára prvú trojku najrýchlejších na svete. Čínsky DF-5 ICBM vstúpil do služby v roku 1981. Dokáže niesť obrovskú 5 MT hlavicu a má dolet cez 12 000 km. DF-5 má výchylku približne 1 km, čo znamená, že raketa má jediný účel – ničiť mestá. Veľkosť hlavice, jej vychýlenie a skutočnosť, že úplná príprava na spustenie trvá len hodinu, to všetko znamená, že DF-5 je trestná zbraň určená na potrestanie všetkých prípadných útočníkov. Verzia 5A má zvýšený dosah, vylepšenú výchylku 300 m a schopnosť niesť viacero bojových hlavíc.
Rýchlosť R-7 7,9 km/s
R-7- Sovietska, prvá medzikontinentálna balistická raketa, jedna z najrýchlejších na svete. Jeho maximálna rýchlosť je 7,9 km za sekundu. Vývoj a výroba prvých kópií rakety bola vykonaná v rokoch 1956-1957 podnikom OKB-1 neďaleko Moskvy. Po úspešných štartoch bol v roku 1957 použitý na vypustenie prvých umelých satelitov Zeme na svete. Odvtedy sa nosné rakety rodiny R-7 aktívne používajú na spúšťanie kozmických lodí na rôzne účely a od roku 1961 sa tieto nosné rakety široko používajú v kozmonautike s ľudskou posádkou. Na základe R-7 vznikla celá rodina nosných rakiet. Od roku 1957 do roku 2000 bolo vypustených viac ako 1 800 nosných rakiet založených na R-7, z ktorých viac ako 97 % bolo úspešných.
Rýchlosť 7,9 km/s
RT-2PM2 "Topol-M" (15Zh65)- najrýchlejšia medzikontinentálna balistická raketa na svete s maximálnou rýchlosťou 7,9 km za sekundu. Maximálny dojazd - 11 000 km. Nesie jednu termonukleárnu hlavicu s výkonom 550 kt. Verzia na báze sila bola uvedená do prevádzky v roku 2000. Spôsob spustenia je malta. Udržiavací motor na tuhé palivo rakete umožňuje získať rýchlosť oveľa rýchlejšie ako predchádzajúce typy rakiet podobnej triedy vytvorené v Rusku a Sovietskom zväze. Systémom protiraketovej obrany je preto oveľa ťažšie zachytiť ho počas aktívnej fázy letu.
Slnečná sústava už dlho nezaujímala autorov sci-fi. Pre niektorých vedcov však prekvapivo naše „pôvodné“ planéty nespôsobujú veľa inšpirácie, hoci ešte neboli prakticky preskúmané.
Sotva otvorilo okno do vesmíru, ľudstvo sa rúti do neznámych diaľok, a to nielen v snoch, ako predtým.
Sergej Korolev tiež sľúbil, že čoskoro poletí do vesmíru „na odborársky lístok“, ale táto fráza je už pol storočia stará a vesmírna odysea je stále údelom elity - príliš drahé potešenie. Pred dvoma rokmi však HACA spustila grandiózny projekt 100-ročná hviezdna loď, ktorá zahŕňa postupné a viacročné vytváranie vedecko-technickej základne pre lety do vesmíru.
Očakáva sa, že tento bezprecedentný program pritiahne vedcov, inžinierov a nadšencov z celého sveta. Ak sa všetko podarí, o 100 rokov bude ľudstvo schopné postaviť medzihviezdnu loď a po slnečnej sústave sa budeme pohybovať ako v električkách.
Aké problémy je teda potrebné vyriešiť, aby sa let hviezd stal realitou?
ČAS A RÝCHLOSŤ SÚ RELATÍVNE
Astronómia pomocou automatických kozmických lodí sa niektorým vedcom javí ako takmer vyriešený problém, napodiv. A to aj napriek tomu, že pri súčasnej rýchlosti slimáka (asi 17 km/s) a inej primitívnej (pre také neznáme cesty) zariadení nemá zmysel vystreľovať guľomety ku hviezdam.
Teraz americké kozmické lode Pioneer 10 a Voyager 1 opustili slnečnú sústavu a už s nimi nie je žiadne spojenie. Pioneer 10 smeruje k hviezde Aldebaran. Ak sa jej nič nestane, dostane sa do blízkosti tejto hviezdy... za 2 milióny rokov. Rovnakým spôsobom sa iné zariadenia plazia po rozlohách vesmíru.
Takže bez ohľadu na to, či je loď obývaná alebo nie, na let ku hviezdam potrebuje vysokú rýchlosť, blízku rýchlosti svetla. To však pomôže vyriešiť problém lietania len k najbližším hviezdam.
„Aj keby sa nám podarilo postaviť hviezdnu loď, ktorá by mohla letieť rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla,“ napísal K. Feoktistov, „doba cesty len v našej Galaxii by sa počítala na tisícročia a desiatky tisícročí, pretože jej priemer je asi 100 000 svetelných rokov. Ale na Zemi sa toho počas tejto doby stane oveľa viac.“
Podľa teórie relativity je plynutie času v dvoch vzájomne sa pohybujúcich systémoch odlišné. Keďže na veľké vzdialenosti bude mať loď čas dosiahnuť rýchlosť veľmi blízku rýchlosti svetla, časový rozdiel na Zemi a na lodi bude obzvlášť veľký.
Predpokladá sa, že prvým cieľom medzihviezdnych letov bude Alpha Centauri (systém troch hviezd) – k nám najbližšie. Rýchlosťou svetla sa tam na Zemi dostanete za 4,5 roka, za túto dobu prejde desať rokov. Ale čím väčšia vzdialenosť, tým väčší časový rozdiel.
Pamätáte si na slávnu „hmlovinu Andromeda“ od Ivana Efremova? Tam sa let meria v rokoch a v pozemských rokoch. Krásna rozprávka, niet čo dodať. Táto vytúžená hmlovina (presnejšie galaxia Andromeda) sa však nachádza vo vzdialenosti 2,5 milióna svetelných rokov od nás.
Podľa niektorých výpočtov bude cesta trvať astronautom viac ako 60 rokov (podľa hodín hviezdnej lode), no na Zemi prejde celá jedna éra. Ako ich vzdialení potomkovia privítajú vesmírnych „neandertálcov“? A bude Zem vôbec živá? To znamená, že návrat je v podstate bezpredmetný. Avšak, ako samotný let: musíme si uvedomiť, že vidíme galaxiu hmloviny Andromeda pred 2,5 miliónmi rokov – tak dlho k nám putuje jej svetlo. Aký zmysel má letieť k neznámemu cieľu, ktorý snáď už dávno neexistuje, aspoň v rovnakej podobe a na rovnakom mieste?
To znamená, že aj prelety rýchlosťou svetla sú opodstatnené len pre relatívne blízke hviezdy. Zariadenia letiace rýchlosťou svetla však stále žijú len v teórii, čo pripomína sci-fi, aj keď vedecké.
LOĎ VEĽKOSTI PLANÉTY
Prirodzene, v prvom rade vedci prišli s nápadom využiť najefektívnejšiu termonukleárnu reakciu v lodnom motore - ako už bola čiastočne zvládnutá (na vojenské účely). Na spiatočnú cestu rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla je však aj pri ideálnej konštrukcii systému potrebný pomer počiatočnej a konečnej hmotnosti najmenej 10 ku tridsiatemu mocninu. To znamená, že vesmírna loď bude vyzerať ako obrovský vlak s palivom veľkosti malej planéty. Vypustiť takýto kolos do vesmíru zo Zeme je nemožné. A je tiež možné ho zostaviť na obežnej dráhe; nie nadarmo vedci diskutovali o tejto možnosti.
Myšlienka fotónového motora na princípe anihilácie hmoty je veľmi populárna.
Anihilácia je premena častice a antičastice pri ich zrážke na iné častice odlišné od pôvodných. Najviac študovaná je anihilácia elektrónu a pozitrónu, ktorá generuje fotóny, ktorých energia bude pohybovať hviezdnou loďou. Výpočty amerických fyzikov Ronana Keenea a Wei-ming Zhanga ukazujú, že na základe moderné technológie je možné vytvoriť anihilačný motor schopný zrýchliť kozmickú loď na 70 % rýchlosti svetla.
Začínajú však ďalšie problémy. Bohužiaľ, použitie antihmoty ako raketového paliva je veľmi ťažké. Počas anihilácie dochádza k výbuchom silného gama žiarenia, ktoré je škodlivé pre astronautov. Okrem toho je kontakt pozitrónového paliva s loďou spojený so smrteľným výbuchom. Napokon, zatiaľ neexistujú technológie na získanie dostatočného množstva antihmoty a jej dlhodobé skladovanie: napríklad atóm antivodíka „žije“ už necelých 20 minút a výroba miligramu pozitrónov stojí 25 miliónov dolárov.
Predpokladajme však, že časom sa tieto problémy dajú vyriešiť. Stále však budete potrebovať veľa paliva a štartovacia hmotnosť fotónovej hviezdnej lode bude porovnateľná s hmotnosťou Mesiaca (podľa Konstantina Feoktistova).
PLACHTA JE ROZTRHANÁ!
Najpopulárnejšia a najrealistickejšia hviezdna loď je dnes považovaná za solárnu plachetnicu, ktorej myšlienka patrí sovietskemu vedcovi Friedrichovi Zanderovi.
Solárna (svetelná, fotónová) plachta je zariadenie, ktoré využíva tlak slnečného svetla alebo lasera zrkadlový povrch na pohon kozmickej lode.
V roku 1985 navrhol americký fyzik Robert Forward návrh medzihviezdnej sondy urýchlenej mikrovlnnou energiou. Projekt počítal s tým, že k najbližším hviezdam sa sonda dostane za 21 rokov.
Na XXXVI. medzinárodnom astronomickom kongrese bol navrhnutý projekt laserovej hviezdnej lode, ktorej pohyb zabezpečuje energia optických laserov umiestnených na obežnej dráhe okolo Merkúra. Podľa výpočtov by cesta hviezdnej lode tohto dizajnu k hviezde Epsilon Eridani (10,8 svetelných rokov) a späť trvala 51 rokov.
„Je nepravdepodobné, že údaje získané z cestovania cez našu slnečnú sústavu prinesú významný pokrok v porozumení sveta, v ktorom žijeme. Prirodzene, myšlienka sa obracia ku hviezdam. Koniec koncov, predtým sa chápalo, že lety v blízkosti Zeme, lety na iné planéty našej slnečnej sústavy neboli konečným cieľom. Vydláždiť cestu ku hviezdam sa zdalo byť hlavnou úlohou.“Tieto slová nepatria spisovateľovi sci-fi, ale konštruktérovi vesmírnej lode a kozmonautovi Konstantinovi Feoktistovovi. Podľa vedca sa v slnečnej sústave neobjaví nič mimoriadne nové. A to aj napriek tomu, že človek sa zatiaľ dostal len na Mesiac...
Mimo slnečnej sústavy sa však tlak slnečného žiarenia priblíži k nule. Preto existuje projekt na urýchlenie solárnej plachetnice laserové systémy z nejakého asteroidu.
Všetko je to zatiaľ len teória, no už sa robia prvé kroky.
V roku 1993 o ruská loď„Progress M-15“ ako súčasť projektu „Znamya-2“ prvýkrát nasadil 20 metrov širokú solárnu plachtu. Pri pripájaní lode Progress k stanici Mir jej posádka nainštalovala na palubu lode Progress jednotku na rozmiestnenie reflektorov. V dôsledku toho reflektor vytvoril svetlý bod široký 5 km, ktorý prešiel cez Európu do Ruska rýchlosťou 8 km/s. Svetelná škvrna mala svietivosť približne ekvivalentnú splnu Mesiaca.
Takže výhodou solárnej plachetnice je nedostatok paliva na palube, nevýhodou je zraniteľnosť konštrukcie plachty: v podstate ide o tenkú fóliu natiahnutú cez rám. Kde je záruka, že plachta cestou nedostane diery od kozmických častíc?
Verzia plachty môže byť vhodná na spúšťanie automatických sond, staníc a nákladných lodí, nie je však vhodná na spiatočné lety s posádkou. Existujú aj iné projekty hviezdnych lodí, ale tak či onak pripomínajú vyššie uvedené (s rovnakými rozsiahlymi problémami).
PREKVAPENIA V MEDZIHviezdnom PRIESTORE
Zdá sa, že cestovateľov vo vesmíre čaká veľa prekvapení. Napríklad americký prístroj Pioneer 10, ktorý sa sotva dostal za slnečnú sústavu, začal pociťovať silu neznámeho pôvodu, ktorá spôsobovala slabé brzdenie. Bolo urobených veľa predpokladov, vrátane zatiaľ neznámych účinkov zotrvačnosti alebo dokonca času. Stále neexistuje jasné vysvetlenie tohto javu, uvažuje sa o rôznych hypotézach: od jednoduchých technických (napríklad reaktívna sila z úniku plynu v prístroji) až po zavedenie nových fyzikálnych zákonov.
Ďalšie zariadenie, Voyadger 1, zachytilo oblasť so silným magnetickým poľom na hranici slnečnej sústavy. V ňom tlak nabitých častíc z medzihviezdneho priestoru spôsobuje, že pole vytvorené Slnkom sa stáva hustejším. Zariadenie tiež zaregistrovalo:
- zvýšenie počtu vysokoenergetických elektrónov (asi 100-krát), ktoré prenikajú do Slnečnej sústavy z medzihviezdneho priestoru;
- prudký nárast hladiny galaktického kozmického žiarenia - vysokoenergetických nabitých častíc medzihviezdneho pôvodu.
Priestor medzi hviezdami nie je prázdny. Všade sú zvyšky plynu, prachu a častíc. Ak sa pokúsite pohybovať rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla, každý atóm, ktorý sa zrazí s loďou, bude ako častica kozmického žiarenia. vysoká energia. Úroveň tvrdého žiarenia pri takomto bombardovaní sa neprijateľne zvýši aj počas letov k blízkym hviezdam.
A mechanický náraz častíc pri takýchto rýchlostiach bude ako výbušné guľky. Podľa niektorých výpočtov každý centimeter ochranná clona hviezdna loď bude nepretržite strieľať rýchlosťou 12 rán za minútu. Je jasné, že takáto expozícia počas niekoľkých rokov letu žiadna obrazovka nevydrží. Alebo bude musieť mať neprijateľnú hrúbku (desiatky a stovky metrov) a hmotnosť (stovky tisíc ton).
V skutočnosti bude vesmírna loď pozostávať hlavne z tejto obrazovky a paliva, čo si vyžiada niekoľko miliónov ton. Kvôli týmto okolnostiam je lietanie takou rýchlosťou nemožné, najmä preto, že po ceste môžete naraziť nielen na prach, ale aj na niečo väčšie, alebo uviaznuť v neznámom gravitačnom poli. A potom je smrť opäť nevyhnutná. Aj keď je teda možné vesmírnu loď zrýchliť na podsvetelnú rýchlosť, nedosiahne svoj konečný cieľ – na jej ceste bude priveľa prekážok. Medzihviezdne lety je preto možné vykonávať len pri výrazne nižších rýchlostiach. Ale potom faktor času robí tieto lety bezvýznamnými.
Ukazuje sa, že vyriešiť problém dopravy hmotné telá na galaktické vzdialenosti rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla nie je možné. Nemá zmysel prebíjať sa priestorom a časom pomocou mechanickej štruktúry.
ČERVIEK
Spisovatelia sci-fi, snažiaci sa prekonať neúprosný čas, vynašli, ako „prehryznúť diery“ v priestore (a čase) a „zložiť“ ho. Prišli s rôznymi hyperpriestorovými skokmi z jedného bodu vo vesmíre do druhého, pričom obchádzali medziľahlé oblasti. Teraz sa k autorom sci-fi pripojili aj vedci.
Fyzici začali hľadať extrémne stavy hmoty a exotické medzery vo vesmíre, kde je možné pohybovať sa nadsvetelnou rýchlosťou, v rozpore s Einsteinovou teóriou relativity.
Takto vznikla myšlienka červej diery. Táto diera spája dve časti vesmíru ako vyrezaný tunel spájajúci dve oddelené mestá vysoká hora. Bohužiaľ, červie diery sú možné len v absolútnom vákuu. V našom vesmíre sú tieto diery extrémne nestabilné: môžu sa jednoducho zrútiť skôr, ako sa tam vesmírna loď dostane.
Na vytvorenie stabilných červích dier však môžete použiť efekt, ktorý objavil Holanďan Hendrik Casimir. Spočíva vo vzájomnej príťažlivosti vedenia nenabitých telies pod vplyvom kvantových oscilácií vo vákuu. Ukazuje sa, že vákuum nie je úplne prázdne, v gravitačnom poli dochádza k výkyvom, pri ktorých sa spontánne objavujú a miznú častice a mikroskopické červie diery.
Zostáva len objaviť jeden z otvorov a natiahnuť ho, pričom ho umiestnite medzi dve supravodivé guľôčky. Jedno ústa červej diery zostane na Zemi, druhé sa vesmírna loď presunie rýchlosťou blízkou svetla k hviezde – konečnému objektu. To znamená, že vesmírna loď akoby prerazila tunel. Keď hviezdna loď dosiahne svoj cieľ, červia diera sa otvorí pre skutočné bleskové medzihviezdne cestovanie, ktorého trvanie sa bude merať v minútach.
BUBLINA ROZRUCHA
Podobne ako teória červích dier je warp bublina. V roku 1994 mexický fyzik Miguel Alcubierre vykonal výpočty podľa Einsteinových rovníc a zistil teoretickú možnosť vlnovej deformácie priestorového kontinua. V tomto prípade sa priestor stlačí pred kozmickou loďou a súčasne sa rozšíri za ňou. Hviezdna loď je akoby umiestnená v bubline zakrivenia, schopná pohybovať sa neobmedzenou rýchlosťou. Genialita myšlienky spočíva v tom, že kozmická loď spočíva v bubline zakrivenia a zákony relativity nie sú porušené. Zároveň sa pohybuje samotná zakrivená bublina, ktorá lokálne skresľuje časopriestor.
Napriek neschopnosti cestovať rýchlejšie ako svetlo, nič nebráni tomu, aby sa priestor pohyboval alebo aby sa časopriestorové deformácie šírili rýchlejšie ako svetlo, o čom sa predpokladá, že sa to stalo bezprostredne po Veľkom tresku, keď sa vytvoril vesmír.
Všetky tieto myšlienky ešte nezapadajú do rámca modernej vedy, avšak v roku 2012 predstavitelia NASA oznámili prípravu experimentálneho testu teórie Dr. Alcubierra. Ktovie, možno sa Einsteinova teória relativity jedného dňa stane súčasťou novej globálnej teórie. Koniec koncov, proces učenia je nekonečný. To znamená, že jedného dňa sa nám podarí preraziť tŕne ku hviezdam.
Irina GROMOVÁ