يأتي يوم رواد الفضاء في 12 أبريل. وبالطبع سيكون من الخطأ تجاهل هذه العطلة. علاوة على ذلك، سيكون هذا العام تاريخا خاصا، مرور 50 عاما على أول رحلة مأهولة إلى الفضاء. في 12 أبريل 1961، حقق يوري جاجارين إنجازه التاريخي.

حسنًا، لا يستطيع الإنسان البقاء على قيد الحياة في الفضاء بدون بنى فوقية ضخمة. وهذا هو بالضبط ما الدولية محطة فضاء(المهندس محطة الفضاء الدولية).

أبعاد محطة الفضاء الدولية صغيرة؛ الطول - 51 مترا، العرض شاملا الجمالونات - 109 مترا، الارتفاع - 20 مترا، الوزن - 417.3 طن. لكنني أعتقد أن الجميع يدرك أن تفرد هذا الهيكل الفوقي لا يكمن في حجمه، بل في التقنيات المستخدمة لتشغيل المحطة في الفضاء الخارجي. الارتفاع المداري لمحطة الفضاء الدولية هو 337-351 كم فوق الأرض. السرعة المدارية 27.700 كم/ساعة. وهذا يسمح للمحطة بإكمال ثورة كاملة حول كوكبنا في 92 دقيقة. أي أن رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية يشهدون كل يوم شروق الشمس وغروبها 16 مرة، ويتبع الليل النهار 16 مرة. يتكون طاقم محطة الفضاء الدولية حاليًا من 6 أشخاص، وبشكل عام استقبلت المحطة خلال عملها بالكامل 297 زائرًا (196 أناس مختلفون). يعتبر بدء تشغيل محطة الفضاء الدولية في 20 نوفمبر 1998. و على هذه اللحظة(04/09/2011) ظلت المحطة في المدار لمدة 4523 يوما. خلال هذا الوقت تطورت كثيرا. أقترح عليك التحقق من ذلك من خلال النظر إلى الصورة.

آي إس إس، 1999.

آي إس إس، 2000.

آي إس إس، 2002.

آي إس إس، 2005.

آي إس إس، 2006.

آي إس إس، 2009.

محطة الفضاء الدولية، مارس 2011.

يوجد أدناه رسم تخطيطي للمحطة، حيث يمكنك من خلاله معرفة أسماء الوحدات وكذلك رؤية مواقع الالتحام بين محطة الفضاء الدولية والمركبات الفضائية الأخرى.

محطة الفضاء الدولية هي مشروع دولي. تشارك فيها 23 دولة: النمسا، بلجيكا، البرازيل، بريطانيا العظمى، ألمانيا، اليونان، الدنمارك، أيرلندا، إسبانيا، إيطاليا، كندا، لوكسمبورغ (!!!)، هولندا، النرويج، البرتغال، روسيا، الولايات المتحدة الأمريكية، فنلندا، فرنسا. , جمهورية التشيك , سويسرا , السويد , اليابان . ففي نهاية المطاف، لا تستطيع أي دولة بمفردها أن تدير مالياً عملية بناء وصيانة وظائف محطة الفضاء الدولية. ليس من الممكن حساب التكاليف الدقيقة أو حتى التقريبية لبناء وتشغيل محطة الفضاء الدولية. لقد تجاوز الرقم الرسمي بالفعل 100 مليار دولار أمريكي، وإذا أضفنا جميع التكاليف الجانبية، نحصل على حوالي 150 مليار دولار أمريكي. وتقوم محطة الفضاء الدولية بذلك بالفعل. أغلى مشروعطوال تاريخ البشرية. واستنادًا إلى الاتفاقيات الأخيرة بين روسيا والولايات المتحدة واليابان (لا تزال أوروبا والبرازيل وكندا قيد التفكير) والتي تقضي بتمديد عمر محطة الفضاء الدولية حتى عام 2020 على الأقل (واحتمال تمديد آخر)، فإن التكاليف الإجمالية صيانة المحطة سوف تزيد أكثر.

لكنني أقترح أن نأخذ استراحة من الأرقام. بعد كل شيء، بالإضافة إلى القيمة العلميةتتمتع محطة الفضاء الدولية بمزايا أخرى. وهي فرصة تقدير الجمال البكر لكوكبنا من ارتفاع المدار. وليس من الضروري على الإطلاق الذهاب إلى الفضاء الخارجي للقيام بذلك.

لأن المحطة لديها منصة مراقبة خاصة بها، وهي وحدة زجاجية "القبة".

ما السرعة التي يطير بها الصاروخ إلى الفضاء؟

1. العلم التجريدي - يخلق أوهامًا لدى المشاهد
2. إذا كان في مدار أرضي منخفض، ثم 8 كم في الثانية.
   إذا كان بالخارج، ثم 11 كم في الثانية. مثل هذا.
3. 33000 كم/ساعة
4. بالضبط - بسرعة 7.9 كم/ثانية، عند المغادرة، سوف يدور (الصاروخ) حول الأرض، إذا كان بسرعة 11 كم/ثانية، فهذا بالفعل قطع مكافئ، أي أنه سوف يأكل أبعد قليلاً، هناك احتمال أنه قد لا يعود
5. 3-5 كم/ث مع مراعاة سرعة دوران الأرض حول الشمس
6. تم تسجيل الرقم القياسي لسرعة المركبة الفضائية (240 ألف كم/ساعة) بواسطة المسبار الشمسي الأمريكي الألماني هيليوس-بي، الذي أطلق في 15 يناير 1976.

   تم تحقيق أعلى سرعة سافر بها الإنسان على الإطلاق (39897 كم/ساعة) بواسطة الوحدة الرئيسية لمركبة أبولو 10 على ارتفاع 121.9 كم من سطح الأرض عندما عادت البعثة في 26 مايو 1969. كان قائد الطاقم، العقيد في القوات الجوية الأمريكية (الآن العميد) توماس باتن ستافورد (ولد في ويذرفورد، أوكلاهوما، الولايات المتحدة الأمريكية، 17 سبتمبر 1930)، والكابتن من الدرجة الثالثة، في البحرية الأمريكية يوجين أندرو سيرنان (ولد في شيكاغو، إلينوي، الولايات المتحدة الأمريكية، 14 مارس 1934) والقبطان من المرتبة الثالثة في البحرية الأمريكية (الآن الكابتن من الدرجة الأولى متقاعد) جون وات يونغ (من مواليد سان فرانسيسكو، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية، 24 سبتمبر 1930).

   من بين النساء، تم تحقيق أعلى سرعة (28.115 كم/ساعة) من قبل ملازم مبتدئ في القوات الجوية لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (الآن ملازم مهندس، رائدة فضاء في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) فالنتينا فلاديميروفنا تيريشكوفا (من مواليد 6 مارس 1937) على متن سفينة الفضاء السوفيتية فوستوك 6 في 16 يونيو 1963.

7. 8 كم/ثانية للتغلب على الجاذبية الأرضية
8. في الثقب الأسود يمكنك التعجيل إلى سرعة الضوء
9. هراء، تعلمت بلا تفكير من المدرسة.
   8 أو بتعبير أدق 7.9 كم/ثانية هي السرعة الكونية الأولى – السرعة حركة أفقيةجسم فوق سطح الأرض مباشرة، لا يسقط فيه الجسم، بل يبقى قمرا صناعيا للأرض بمدار دائري على هذا الارتفاع بالذات، أي فوق سطح الأرض (وهذا لا يأخذ في الاعتبار مقاومة الهواء ). وبالتالي، PKS هي كمية مجردة تربط معلمات الجسم الكوني: نصف القطر والتسارع السقوط الحرعلى سطح الجسم، وليس له أي أهمية عملية. وعلى ارتفاع 1000 كم، ستكون سرعة الحركة المدارية الدائرية مختلفة.

   الصاروخ يزيد من سرعته تدريجياً. على سبيل المثال، تبلغ سرعة مركبة الإطلاق سويوز 1.8 كم/ث 117.6 ثانية بعد الإطلاق على ارتفاع 47.0 كم، و3.9 كم/ث 286.4 ثانية بعد الإطلاق على ارتفاع 171.4 كم. بعد حوالي 8.8 دقيقة. بعد الإطلاق على ارتفاع 198.8 كم، تبلغ سرعة المركبة الفضائية 7.8 كم/ثانية.
   ويتم إطلاق المركبة المدارية إلى مدار أرضي منخفض من نقطة الطيران العليا لمركبة الإطلاق من خلال المناورة النشطة للمركبة الفضائية نفسها. وتعتمد سرعتها على المعلمات المدارية.

10. هذا كله هراء. ليست السرعة هي التي تلعب دورًا مهمًا، بل قوة دفع الصاروخ. على ارتفاع 35 كم، يبدأ التسارع الكامل لـ PKS (السرعة الكونية الأولى) حتى ارتفاع 450 كم، مما يعطي مسارًا تدريجيًا لاتجاه دوران الأرض. وبهذه الطريقة، يتم الحفاظ على الارتفاع وقوة الجر أثناء التغلب على الغلاف الجوي الكثيف. باختصار - ليست هناك حاجة لتسريع السرعات الأفقية والرأسية في نفس الوقت؛ إذ يحدث انحراف كبير في الاتجاه الأفقي عند 70% من الارتفاع المطلوب.
11. على ماذا
    سفينة الفضاء تطير على ارتفاع.

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةثينكستوك

الرقم القياسي الحالي للسرعة في الفضاء يبلغ 46 عامًا. وتساءل المراسل متى سيتعرض للضرب.

نحن البشر مهووسون بالسرعة. لذلك، فقط في الأشهر القليلة الماضية أصبح من المعروف أن الطلاب في ألمانيا سجلوا رقما قياسيا في سرعة السيارة الكهربائية، وتخطط القوات الجوية الأمريكية لتحسين الطائرات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت بحيث تصل سرعتها إلى خمسة أضعاف سرعة الصوت، أي. أكثر من 6100 كم/ساعة.

لن يكون لدى مثل هذه الطائرات طاقم، ولكن ليس لأن الناس لا يستطيعون التحرك بهذه السرعات العالية. في الواقع، لقد تحرك الناس بالفعل بسرعات أكبر بعدة مرات من سرعة الصوت.

ومع ذلك، هل هناك حد لن تتمكن بعده أجسادنا المندفعة بسرعة من تحمل الحمل الزائد؟

ويتقاسم الرقم القياسي الحالي للسرعة بالتساوي ثلاثة رواد فضاء شاركوا في مهمة أبولو 10 الفضائية، وهم توم ستافورد وجون يونغ ويوجين سيرنان.

في عام 1969، عندما دار رواد الفضاء حول القمر وعادوا، وصلت الكبسولة التي كانوا فيها إلى سرعة تبلغ 39.897 كم/ساعة على الأرض.

يقول جيم براي من شركة لوكهيد مارتن للطيران والفضاء: "أعتقد أنه منذ مائة عام مضت، لم يكن بوسعنا أن نتخيل أن الإنسان يمكن أن يتحرك في الفضاء بسرعة تقارب 40 ألف كيلومتر في الساعة".

براي هو مدير مشروع الوحدة الصالحة للسكن لمركبة أوريون الفضائية، والتي تطورها وكالة الفضاء الأمريكية ناسا.

ووفقا للمطورين، فإن المركبة الفضائية أوريون - متعددة الأغراض وقابلة لإعادة الاستخدام جزئيا - يجب أن تطلق رواد الفضاء إلى مدار أرضي منخفض. من الممكن جدًا أنه بمساعدتها سيكون من الممكن كسر الرقم القياسي للسرعة الذي تم تسجيله لشخص قبل 46 عامًا.

ومن المقرر أن يقوم الصاروخ الجديد فائق الثقل، وهو جزء من نظام الإطلاق الفضائي، بأول رحلة مأهولة له في عام 2021. سيكون هذا تحليقًا بالقرب من كويكب يقع في مدار القمر.

يمكن للشخص العادي أن يتحمل حوالي خمسة جيجا من القوة قبل أن يفقد وعيه.

ومن ثم ينبغي أن تتبعها رحلات استكشافية تستغرق أشهرًا إلى المريخ. الآن، وفقا للمصممين، يجب أن تكون السرعة القصوى المعتادة لأوريون حوالي 32 ألف كم/ساعة. ومع ذلك، يمكن تجاوز السرعة التي حققتها أبولو 10 حتى لو تم الحفاظ على التكوين الأساسي للمركبة الفضائية أوريون.

يقول براي: "تم تصميم أوريون للطيران إلى مجموعة متنوعة من الأهداف طوال عمرها الافتراضي، وقد يكون أسرع بكثير مما نخطط له حاليًا".

ولكن حتى أوريون لن يمثل ذروة السرعة البشرية المحتملة. يقول براي: "ليس هناك حد للسرعة التي يمكننا السفر بها بخلاف سرعة الضوء".

وسرعة الضوء تبلغ مليار كيلومتر في الساعة. فهل هناك أمل في أن نتمكن من سد الفجوة بين 40 ألف كم/ساعة وهذه القيم؟

ومن المثير للدهشة أن السرعة باعتبارها كمية متجهة تشير إلى سرعة الحركة واتجاه الحركة لا تمثل مشكلة بالنسبة للأشخاص الشعور الجسديبينما هو ثابت نسبيا وموجه في اتجاه واحد.

وبالتالي، فإن الإنسان -نظريًا- لا يمكنه التحرك في الفضاء إلا بشكل أبطأ قليلًا من «السرعة القصوى للكون»، أي. سرعة الضوء.

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةناساتعليق على الصورة كيف سيشعر الشخص وهو على متن سفينة تحلق بسرعة قريبة من الضوء؟

ولكن حتى لو تغلبنا على العقبات التكنولوجية الكبيرة المرتبطة بالمركبات الفضائية عالية السرعة، فإن أجسامنا الهشة، ومعظمها مائية، ستواجه مخاطر جديدة مرتبطة بتأثيرات السرعة العالية.

قد تنشأ مخاطر خيالية فقط إذا تمكن الناس من التحرك بسرعة أكبر من سرعة الضوء بفضل استخدام الثغرات في الفيزياء الحديثةأو من خلال الاكتشافات التي تكسر القالب.

كيفية تحمل الحمل الزائد

أما إذا أردنا السفر بسرعة تزيد عن 40 ألف كيلومتر في الساعة، فعلينا أن نصل إليها ثم نبطئ السرعة، ببطء وصبر.

يشكل التسارع السريع والتباطؤ السريع بنفس القدر خطراً مميتاً على جسم الإنسان. ويتجلى ذلك في خطورة الإصابات الناجمة عن حوادث السيارات، التي تنخفض فيها السرعة من عدة عشرات الكيلومترات في الساعة إلى الصفر.

ما هو سبب هذا؟ في تلك الخاصية للكون والتي تسمى بالقصور الذاتي أو قدرة جسم مادي له كتلة على مقاومة التغيرات في حالته من السكون أو الحركة في غياب أو تعويض المؤثرات الخارجية.

تمت صياغة هذه الفكرة في قانون نيوتن الأول الذي ينص على ما يلي: "يظل كل جسم في حالته من السكون أو الحركة المنتظمة والمستقيمة حتى وما لم تُجبره القوى المطبقة على تغيير تلك الحالة".

نحن البشر قادرون على تحمل أحمال زائدة هائلة دون التعرض لإصابة خطيرة، ولو للحظات قليلة فقط.

يوضح براي: «إن البقاء في حالة راحة والتحرك بسرعة ثابتة أمر طبيعي بالنسبة لجسم الإنسان، ويجب أن نهتم بحالة الإنسان في لحظة التسارع».

منذ حوالي قرن من الزمان، أدى تطوير الطائرات القوية التي يمكنها المناورة بسرعة إلى ظهور أعراض غريبة على الطيارين بسبب التغيرات في سرعة واتجاه الطيران. وشملت هذه الأعراض فقدان مؤقت للرؤية والشعور إما بالثقل أو انعدام الوزن.

والسبب هو قوى الجاذبية، والتي تقاس بوحدات G، وهي نسبة التسارع الخطي إلى تسارع الجاذبية على سطح الأرض تحت تأثير الجذب أو الجاذبية. تعكس هذه الوحدات تأثير تسارع الجاذبية على كتلة جسم الإنسان على سبيل المثال.

الحمل الزائد بمقدار 1 G يساوي وزن الجسم الموجود في مجال الجاذبية الأرضية وينجذب إلى مركز الكوكب بسرعة 9.8 م/ث (عند مستوى سطح البحر).

تعتبر قوى الجاذبية التي يتم اختبارها عموديًا من الرأس إلى أخمص القدمين أو العكس أخبارًا سيئة حقًا للطيارين والركاب.

في الأحمال الزائدة السلبية، أي. يتباطأ، ويندفع الدم من أصابع القدم إلى الرأس، ويحدث شعور بالتشبع الزائد، كما هو الحال عند الوقوف على اليدين.

حقوق الطبع والنشر التوضيحية SPLتعليق على الصورة ومن أجل فهم عدد رواد الفضاء الذين يمكنهم الصمود في الفضاء، يتم تدريبهم في جهاز طرد مركزي

يحدث "الحجاب الأحمر" (الشعور الذي يشعر به الشخص عندما يندفع الدم إلى الرأس) عندما ترتفع الجفون السفلية الشفافة والمنتفخة بالدم وتغطي حدقة العين.

وعلى العكس من ذلك، أثناء التسارع أو قوى التسارع الإيجابية، يتدفق الدم من الرأس إلى القدمين، وتبدأ العينان والدماغ في نقص الأكسجين حيث يتراكم الدم في الأطراف السفلية.

في البداية تصبح الرؤية ضبابية، أي. ويحدث فقدان رؤية الألوان ويتدحرج ما يسمى “الحجاب الرمادي”، ثم يحدث فقدان كامل للرؤية أو “الحجاب الأسود”، ولكن يبقى الشخص واعيًا.

الحمل الزائد المفرط يؤدي إلى فقدان الوعي الكامل. وتسمى هذه الحالة الإغماء الزائد. مات العديد من الطيارين بسبب سقوط "حجاب أسود" على أعينهم وتحطمهم.

يمكن للشخص العادي أن يتحمل حوالي خمسة جيجا من القوة قبل أن يفقد وعيه.

الطيارون، الذين يرتدون بدلات خاصة مضادة للجاذبية، ومدربون على شد وإرخاء عضلات الجذع بطريقة خاصة للحفاظ على تدفق الدم من الرأس، قادرون على التحكم في الطائرة بسرعة تبلغ حوالي تسعة جيغا.

عند الوصول إلى سرعة إبحار ثابتة تبلغ 26000 كم/ساعة في المدار، لا يشعر رواد الفضاء بالسرعة أكثر من الركاب على الرحلات التجارية

يقول جيف سوياتيك، المدير التنفيذي للجمعية الطبية الفضائية، ومقرها في الإسكندرية بولاية فيرجينيا: «لفترات قصيرة من الزمن، يمكن لجسم الإنسان أن يتحمل قوى جاذبية أكبر بكثير من تسع قوى جي. لكن القدرة على تحمل قوى جاذبية عالية على مدى فترات زمنية طويلة قليلة جداً".

نحن البشر قادرون على تحمل أحمال زائدة هائلة دون التعرض لإصابة خطيرة، ولو للحظات قليلة فقط.

تم تسجيل الرقم القياسي للقدرة على التحمل على المدى القصير من قبل كابتن القوات الجوية الأمريكية إيلي بيدنج جونيور في قاعدة هولومان الجوية في نيو مكسيكو. في عام 1958، عندما قام بالفرملة على مزلجة خاصة بمحرك صاروخي، بعد التسارع إلى 55 كم/ساعة في 0.1 ثانية، تعرض لحمولة زائدة قدرها 82.3 جيجا.

تم تسجيل هذه النتيجة بواسطة مقياس التسارع المعلق على صدره. كما عانى بيدنج من "سحابة سوداء" فوق عينيه، لكنه نجا بكدمات فقط خلال هذا العرض الرائع للقدرة البشرية على التحمل. صحيح أنه بعد وصوله أمضى ثلاثة أيام في المستشفى.

والآن إلى الفضاء

كما تعرض رواد الفضاء، اعتمادًا على وسيلة النقل، لأحمال زائدة عالية إلى حد ما - من ثلاثة إلى خمسة جي - أثناء الإقلاع وعند العودة إلى الطبقات الكثيفة من الغلاف الجوي، على التوالي.

ويمكن تحمل هذه الأحمال الزائدة بسهولة نسبية، وذلك بفضل الفكرة الذكية المتمثلة في تثبيت مسافري الفضاء على مقاعد في وضعية الاستلقاء في مواجهة اتجاه الرحلة.

بمجرد وصولهم إلى سرعة طيران ثابتة تبلغ 26000 كم/ساعة في المدار، لا يشعر رواد الفضاء بالسرعة التي يشعر بها ركاب الرحلات الجوية التجارية.

إذا كانت الحمولة الزائدة لا تشكل مشكلة بالنسبة للرحلات الاستكشافية الطويلة على متن مركبة أوريون الفضائية، فمع الصخور الفضائية الصغيرة - النيازك الدقيقة - يصبح كل شيء أكثر تعقيدًا.

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةناساتعليق على الصورة للحماية من النيازك الدقيقة، سيحتاج أوريون إلى نوع من الدروع الفضائية

يمكن لهذه الجسيمات، بحجم حبة الأرز، أن تصل إلى سرعات مذهلة ومدمرة تصل إلى 300 ألف كيلومتر في الساعة. ولضمان سلامة السفينة وسلامة طاقمها، تم تجهيز أوريون بمركب خارجي طبقة حاميةوالتي يتراوح سمكها من 18 إلى 30 سم.

بالإضافة إلى ذلك، يتم توفير دروع حماية إضافية، كما يتم استخدام وضع مبتكر للمعدات داخل السفينة.

يقول جيم براي: "لتجنب فقدان أنظمة الطيران التي تعتبر حيوية للمركبة الفضائية بأكملها، يجب علينا أن نحسب بدقة زوايا اقتراب النيازك الدقيقة".

كن مطمئنًا: النيازك الدقيقة ليست العقبة الوحيدة أمام البعثات الفضائية، حيث ستلعب السرعات العالية لرحلة الإنسان في الفراغ دورًا متزايد الأهمية.

أثناء الرحلة الاستكشافية إلى المريخ، سيتعين حل المشكلات العملية الأخرى، على سبيل المثال، تزويد الطاقم بالطعام ومواجهة الخطر المتزايد أمراض السرطانبسبب تأثيرات الإشعاع الكوني على جسم الإنسان.

إن تقليل وقت السفر سوف يقلل من خطورة مثل هذه المشكلات، وبالتالي فإن سرعة السفر ستصبح مرغوبة بشكل متزايد.

رحلات الفضاء من الجيل القادم

هذه الحاجة إلى السرعة ستضع عقبات جديدة في طريق المسافرين إلى الفضاء.

وستظل المركبة الفضائية الجديدة التابعة لناسا، والتي تهدد بتحطيم الرقم القياسي لسرعة أبولو 10، تعتمد عليها تم اختباره عبر الزمنأنظمة الدفع الصاروخي الكيميائية المستخدمة منذ الرحلات الفضائية الأولى. لكن هذه الأنظمة لها قيود شديدة على السرعة بسبب إطلاق كميات صغيرة من الطاقة لكل وحدة وقود.

إن مصدر الطاقة الأكثر تفضيلاً، على الرغم من كونه بعيد المنال، لمركبة فضائية سريعة هو المادة المضادة، وهي النظير والنقيض للمادة العادية

لذلك، من أجل زيادة سرعة الطيران بشكل كبير للأشخاص الذين يذهبون إلى المريخ وما بعده، يدرك العلماء أن هناك حاجة إلى أساليب جديدة تمامًا.

يقول براي: "إن الأنظمة التي لدينا اليوم قادرة تمامًا على الوصول إلى هناك، ولكننا جميعًا نود أن نشهد ثورة في المحركات".

إريك ديفيس، عالم فيزياء أبحاث كبير في معهد الدراسات المتقدمة في أوستن، تكساس، ومشارك لمدة ست سنوات في برنامج فيزياء الدفع الاختراقي التابع لناسا. مشروع البحث، الذي اكتمل في عام 2002، حدد الوسائل الثلاث الواعدة، من وجهة نظر الفيزياء التقليدية، التي يمكن أن تساعد البشرية على تحقيق سرعات كافية بشكل معقول للسفر بين الكواكب.

باختصار نحن نتحدث عن ظاهرة إطلاق الطاقة أثناء انشطار المادة، الاندماج النووي الحراريوإبادة المادة المضادة.

تتضمن الطريقة الأولى انشطار الذرات وتستخدم في المفاعلات النووية التجارية.

أما النوع الثاني، وهو الاندماج النووي الحراري، فهو خلق ذرات أثقل من ذرات بسيطة، وهذا النوع من التفاعل يزود الشمس بالطاقة. إنها تقنية رائعة، ولكن من الصعب فهمها؛ إنها "دائمًا ما تكون على بعد 50 عامًا أخرى" - وهذا هو الحال دائمًا، كما يقول الشعار القديم لهذه الصناعة.

يقول ديفيس: «إنها تقنيات متقدمة جدًا، لكنها تعتمد على الفيزياء التقليدية، وقد تم ترسيخها منذ فجر العصر الذري». وفقًا للتقديرات المتفائلة، فإن أنظمة الدفع القائمة على مفاهيم الانشطار الذري والاندماج النووي الحراري قادرة من الناحية النظرية على تسريع السفينة إلى 10٪ من سرعة الضوء، أي. تصل إلى 100 مليون كيلومتر في الساعة محترمة جدًا.

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةالقوات الجوية الامريكيةتعليق على الصورة لم يعد الطيران بسرعة تفوق سرعة الصوت مشكلة بالنسبة للبشر. والأمر الآخر هو سرعة الضوء، أو على الأقل قريبة منها..

مصدر الطاقة الأكثر تفضيلاً، على الرغم من صعوبة تحقيقه، لمركبة فضائية سريعة هو المادة المضادة، النظير والنقيض للمادة العادية.

عندما يتلامس نوعان من المادة، فإنهما يدمران بعضهما البعض، مما يؤدي إلى إطلاق طاقة نقية.

إن التقنيات التي تجعل من الممكن إنتاج وتخزين كميات ضئيلة للغاية من المادة المضادة موجودة اليوم.

وفي الوقت نفسه، فإن إنتاج المادة المضادة بكميات مفيدة سيتطلب قدرات خاصة جديدة للجيل القادم، وسيتعين على الهندسة الدخول في سباق تنافسي لإنشاء مركبة فضائية مناسبة.

ولكن، كما يقول ديفيس، هناك الكثير أفكار عظيمةيتم العمل عليها بالفعل على لوحات الرسم.

ستكون المركبات الفضائية التي تعمل بالطاقة المضادة للمادة قادرة على التسارع لعدة أشهر أو حتى سنوات والوصول إلى نسب أكبر من سرعة الضوء.

وفي الوقت نفسه، ستظل الحمولة الزائدة على متن السفينة مقبولة بالنسبة لسكان السفينة.

وفي الوقت نفسه، فإن مثل هذه السرعات الجديدة الرائعة ستكون محفوفة بمخاطر أخرى على جسم الإنسان.

مدينة الطاقة

وبسرعات تصل إلى عدة مئات الملايين من الكيلومترات في الساعة، فإن أي ذرة من الغبار في الفضاء، بدءًا من ذرات الهيدروجين المشتتة إلى النيازك الدقيقة، تصبح حتمًا رصاصة عالية الطاقة قادرة على اختراق بدن السفينة.

يقول آرثر إدلشتاين: "عندما تتحرك بسرعات عالية جدًا، فهذا يعني أن الجسيمات القادمة نحوك تتحرك بنفس السرعات".

عمل مع والده الراحل ويليام إدلشتاين، أستاذ الأشعة في كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز، على عمل علمي، والتي بحثت في آثار التعرض (للناس والتكنولوجيا) لذرات الهيدروجين الكونية أثناء السفر الفضائي فائق السرعة في الفضاء.

سيبدأ الهيدروجين في التحلل إلى جزيئات دون ذرية، والتي سوف تخترق السفينة وتعرض الطاقم والمعدات للإشعاع.

سيدفعك محرك Alcubierre مثل راكب الأمواج الذي يركب موجة إيريك ديفيس، عالم الفيزياء البحثية

عند سرعة 95% من سرعة الضوء، فإن التعرض لمثل هذا الإشعاع يعني الموت الفوري تقريبًا.

سوف ترتفع درجة حرارة سفينة الفضاء إلى درجات حرارة الانصهار التي لا يمكن لأي مادة يمكن تخيلها أن تقاومها، وسوف يغلي الماء الموجود في أجسام أفراد الطاقم على الفور.

"هذه كلها مشاكل مزعجة للغاية"، يقول إدلشتاين بروح الدعابة القاتمة.

قام هو ووالده بحسابات تقريبية لإنشاء نظام درع مغناطيسي افتراضي يمكنه حماية السفينة وركابها من المطر الهيدروجيني القاتل، يمكن للمركبة الفضائية السفر بسرعة لا تتجاوز نصف سرعة الضوء. ثم تتاح للأشخاص الموجودين على متن الطائرة فرصة للبقاء على قيد الحياة.

يحذر مارك ميليس، عالم فيزياء الدفع الانتقالي والمدير السابق لبرنامج فيزياء الدفع الاختراقي التابع لناسا، من أن الحد الأقصى المحتمل للسرعة للسفر إلى الفضاء لا يزال يمثل مشكلة بعيدة المنال.

يقول ميليس: «استنادًا إلى المعرفة الفيزيائية المتراكمة حتى الآن، يمكننا القول إنه سيكون من الصعب للغاية الوصول إلى سرعات أعلى من 10% من سرعة الضوء». قد نغرق إذا لم ننزل إلى الماء بعد."

أسرع من الضوء؟

إذا افترضنا أننا تعلمنا السباحة، إذا جاز التعبير، فهل سنكون قادرين على إتقان الطيران الشراعي عبر الزمن الكوني - لتطوير هذا التشبيه بشكل أكبر - والتحليق بسرعات فائقة الضوء؟

إن فرضية القدرة الفطرية على البقاء في بيئة فائقة الإضاءة، على الرغم من أنها مشكوك فيها، لا تخلو من لمحات معينة من التنوير المتعلم في ظلام دامس.

تعتمد إحدى وسائل السفر المثيرة للاهتمام على تقنيات مشابهة لتلك المستخدمة في "محرك الالتواء" أو "محرك الالتواء" من سلسلة ستار تريك.

مبدأ تشغيل محطة توليد الطاقة هذه، والمعروفة أيضًا باسم “محرك ألكوبيير”* (سمي على اسم عالم الفيزياء النظرية المكسيكي ميغيل ألكوبيير)، هو أنها تسمح للسفينة بضغط الزمكان الطبيعي أمامها، كما وصفها ألبرت أينشتاين، وأوسعه خلفي.

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةناساتعليق على الصورة الرقم القياسي الحالي للسرعة يحمله ثلاثة رواد فضاء أبولو 10 - توم ستافورد، جون يونغ، ويوجين سيرنان.

في الأساس، تتحرك السفينة في حجم معين من الزمكان، وهو نوع من "فقاعة الانحناء" التي تتحرك بسرعة أكبر من سرعة الضوء.

وهكذا تظل السفينة بلا حراك في الزمكان العادي في هذه "الفقاعة"، دون أن تتعرض للتشوه وتجنب انتهاكات الحد العالمي لسرعة الضوء.

يقول ديفيس: «بدلاً من الطفو عبر مياه الزمكان العادي، سيحملك محرك ألكوبيير مثل راكب أمواج يركب لوح ركوب الأمواج على طول قمة الموجة».

هناك أيضًا صيد معين هنا. لتنفيذ هذه الفكرة، هناك حاجة إلى شكل غريب من المادة له كتلة سالبة لضغط وتوسيع الزمكان.

يقول ديفيس: "الفيزياء لا تقول شيئًا ضد الكتلة السالبة، لكن لا توجد أمثلة عليها، ولم نشاهدها أبدًا في الطبيعة".

هناك صيد آخر. وفي ورقة بحثية نشرت عام 2012، اقترح باحثون من جامعة سيدني أن "الفقاعة الملتوية" ستتراكم جزيئات كونية عالية الطاقة عندما تبدأ حتمًا في التفاعل مع محتويات الكون.

سوف تخترق بعض الجزيئات داخل الفقاعة نفسها وتضخ السفينة بالإشعاع.

محاصرون بسرعات الضوء الفرعي؟

هل محكوم علينا حقًا أن نظل عالقين بسرعات أقل من الضوء بسبب بيولوجيتنا الدقيقة؟!

لا يتعلق الأمر بوضع رقم قياسي جديد لسرعة العالم (المجرة؟) للبشر، بل يتعلق باحتمال تحويل البشرية إلى مجتمع بين النجوم.

عند نصف سرعة الضوء - وهذا هو الحد الأقصى الذي يمكن لجسمنا أن يتحمله، وفقًا لبحث إدلشتاين - فإن الرحلة ذهابًا وإيابًا إلى أقرب نجم ستستغرق أكثر من 16 عامًا.

(تأثيرات تمدد الزمن، والتي من شأنها أن تجعل طاقم سفينة الفضاء يواجهون وقتًا أقل في نظامهم الإحداثي مقارنة بالأشخاص المتبقين على الأرض في نظامهم الإحداثي، لن يكون لها عواقب وخيمة عند نصف سرعة الضوء).

مارك ميليس متفائل. وبالنظر إلى أن البشرية قد اخترعت بدلات G والحماية من النيازك الدقيقة التي تسمح للبشر بالسفر بأمان في الفضاء الأزرق الكبير والأسود المرصع بالنجوم، فهو واثق من أننا نستطيع إيجاد طرق للبقاء على قيد الحياة مهما كانت حدود السرعة التي نصل إليها في المستقبل.

يقول ميليس: "إن نفس التقنيات التي يمكن أن تساعدنا في تحقيق سرعات سفر جديدة لا تصدق، ستزودنا بقدرات جديدة غير معروفة حتى الآن لحماية أطقم العمل".

ملاحظات المترجم:

*جاء ميغيل ألكوبيير بفكرة فقاعته في عام 1994. وفي عام 1995، اقترح عالم الفيزياء النظرية الروسي سيرجي كراسنيكوف مفهوم جهاز للسفر إلى الفضاء بسرعة أكبر من سرعة الضوء. كانت الفكرة تسمى "أنبوب كراسنيكوف".

هذا انحناء اصطناعي للزمكان وفقًا لمبدأ ما يسمى بالثقب الدودي. من الناحية النظرية، ستتحرك السفينة في خط مستقيم من الأرض إلى نجم معين عبر الزمكان المنحني، مروراً بأبعاد أخرى.

ووفقا لنظرية كراسنيكوف، فإن مسافر الفضاء سيعود في نفس الوقت الذي انطلق فيه.

تم إطلاقه في فضاءفي العام 1998. في الوقت الحالي، منذ ما يقرب من سبعة آلاف يوم، ليلا ونهارا، تعمل أفضل العقول البشرية على إيجاد حل أصعب الألغازفي ظروف انعدام الوزن.

فضاء

كل شخص رأى هذا الجسم الفريد مرة واحدة على الأقل يطرح سؤالاً منطقياً: ما هو ارتفاع مدار محطة الفضاء الدولية؟ ولكن من المستحيل الإجابة عليه في مقطع واحد. يعتمد الارتفاع المداري لمحطة الفضاء الدولية ISS على عدة عوامل. دعونا نلقي نظرة فاحصة عليهم.

يتناقص مدار محطة الفضاء الدولية حول الأرض بسبب تأثيرات الغلاف الجوي الرقيق. تنخفض السرعة، وينخفض ​​الارتفاع وفقًا لذلك. كيف تندفع للأعلى مرة أخرى؟ ويمكن تغيير ارتفاع المدار باستخدام محركات السفن التي ترسو عليه.

ارتفاعات مختلفة

طوال مدة المهمة الفضائية، تم تسجيل العديد من القيم الأساسية. في فبراير 2011، كان الارتفاع المداري لمحطة الفضاء الدولية 353 كم. يتم إجراء جميع الحسابات فيما يتعلق بمستوى سطح البحر. ارتفع ارتفاع مدار محطة الفضاء الدولية في يونيو من نفس العام إلى ثلاثمائة وخمسة وسبعين كيلومترًا. لكن هذا كان بعيدًا عن الحد الأقصى. وبعد مرور أسبوعين فقط، كان موظفو ناسا سعداء بالإجابة على سؤال الصحفيين "ما هو الارتفاع الحالي لمدار محطة الفضاء الدولية؟" - ثلاثمائة وخمسة وثمانون كيلومترا!

وهذا ليس الحد

وكان ارتفاع مدار محطة الفضاء الدولية لا يزال غير كاف لمقاومة الاحتكاك الطبيعي. اتخذ المهندسون خطوة مسؤولة ومحفوفة بالمخاطر للغاية. كان من المقرر زيادة الارتفاع المداري لمحطة الفضاء الدولية إلى أربعمائة كيلومتر. لكن هذا الحدث حدث بعد ذلك بقليل. كانت المشكلة هي أن السفن فقط هي التي رفعت محطة الفضاء الدولية. كان الارتفاع المداري محدودًا للمكوكات. ومع مرور الوقت فقط تم رفع القيد عن الطاقم ومحطة الفضاء الدولية. وقد تجاوز الارتفاع المداري منذ عام 2014 400 كيلومتر فوق مستوى سطح البحر. تم تسجيل الحد الأقصى لمتوسط ​​​​القيمة في شهر يوليو وبلغ 417 كم. بشكل عام، يتم إجراء تعديلات الارتفاع باستمرار لتحديد المسار الأمثل.

تاريخ الخلق

وبالعودة إلى عام 1984، وضعت حكومة الولايات المتحدة خططًا لإطلاق مشروع علمي واسع النطاق في الفضاء القريب. كان من الصعب جدًا حتى بالنسبة للأمريكيين تنفيذ مثل هذا البناء الفخم بمفردهم، وشاركت كندا واليابان في التطوير.

وفي عام 1992، أدرجت روسيا في الحملة. في أوائل التسعينات، تم التخطيط لمشروع واسع النطاق "مير-2" في موسكو. لكن المشاكل الاقتصادية حالت دون تحقيق الخطط العظيمة. وتدريجيا ارتفع عدد الدول المشاركة إلى أربعة عشر.

استغرق التأخير البيروقراطي أكثر من ثلاث سنوات. فقط في عام 1995 تم اعتماد تصميم المحطة، وبعد عام - التكوين.

كان يوم العشرين من تشرين الثاني (نوفمبر) 1998 يومًا رائعًا في تاريخ الملاحة الفضائية العالمية - حيث تم تسليم الكتلة الأولى بنجاح إلى مدار كوكبنا.

حَشد

تتميز محطة الفضاء الدولية ببساطتها ووظائفها. تتكون المحطة من كتل مستقلة متصلة ببعضها البعض مثل مجموعة بناء كبيرة. من المستحيل حساب التكلفة الدقيقة للكائن. يتم تصنيع كل كتلة جديدة في بلد منفصل، وبالطبع يختلف سعرها. في المجموع، يمكن إرفاق عدد كبير من هذه الأجزاء، بحيث يمكن تحديث المحطة باستمرار.

صلاحية

نظرًا لحقيقة أن كتل المحطات ومحتوياتها يمكن تغييرها وترقيتها لعدد غير محدود من المرات، فإن محطة الفضاء الدولية يمكنها التجول في مساحات المدار القريب من الأرض لفترة طويلة.

ودق جرس الإنذار الأول عام 2011، عندما تم إلغاء برنامج المكوك الفضائي بسبب تكلفته المرتفعة.

ولكن لم يحدث شيء فظيع. تم تسليم البضائع بانتظام إلى الفضاء بواسطة سفن أخرى. وفي عام 2012، نجحت مركبة مكوكية تجارية خاصة في الالتحام بمحطة الفضاء الدولية. وفي وقت لاحق، حدث حدث مماثل مرارا وتكرارا.

التهديدات التي تتعرض لها المحطة لا يمكن إلا أن تكون سياسية. بشكل دوري المسؤولين دول مختلفةيهددون بوقف دعم محطة الفضاء الدولية. في البداية، تمت جدولة خطط الدعم حتى عام 2015، ثم حتى عام 2020. واليوم هناك اتفاق تقريباً لصيانة المحطة حتى عام 2027.

وبينما يتجادل السياسيون فيما بينهم، في عام 2016، قامت محطة الفضاء الدولية بدورتها رقم 100 ألف حول الكوكب، والتي كانت تسمى في الأصل "الذكرى السنوية".

كهرباء

إن الجلوس في الظلام أمر مثير للاهتمام بالطبع، لكنه يصبح مملاً في بعض الأحيان. في محطة الفضاء الدولية، كل دقيقة تساوي وزنها ذهبا، لذلك كان المهندسون في حيرة شديدة من الحاجة إلى تزويد الطاقم بالطاقة الكهربائية دون انقطاع.

لقد تم اقتراح الكثير أفكار مختلفةوفي النهاية اتفقنا على ما هو أفضل الألواح الشمسيةلا شيء يمكن أن يحدث في الفضاء.

عند تنفيذ المشروع، اتخذ الجانبان الروسي والأمريكي مسارات مختلفة. وبذلك يتم توليد الكهرباء في الدولة الأولى بنظام 28 فولت. الجهد في الوحدة الأمريكية هو 124 فولت.

خلال النهار، تقوم محطة الفضاء الدولية بالعديد من المدارات حول الأرض. تستغرق الدورة الواحدة حوالي ساعة ونصف، منها خمس وأربعون دقيقة تمر في الظل. وبطبيعة الحال، في هذا الوقت التوليد من الألواح الشمسية أمر مستحيل. تعمل المحطة بالنيكل والهيدروجين بطاريات قابلة للشحن. عمر الخدمة لهذا الجهاز حوالي سبع سنوات. آخر مرة تم تغييرها كانت في عام 2009، لذلك سيقوم المهندسون قريبًا بإجراء الاستبدال الذي طال انتظاره.

جهاز

كما هو مكتوب سابقًا، فإن محطة الفضاء الدولية عبارة عن مجموعة بناء ضخمة، يمكن ربط أجزائها ببعضها البعض بسهولة.

اعتبارًا من مارس 2017، تضم المحطة أربعة عشر عنصرًا. وسلمت روسيا خمس كتل هي زاريا وبواسك وزفيزدا وراسفيت وبيرس. وأطلق الأمريكيون على أجزائهم السبعة الأسماء التالية: "الوحدة"، و"القدر"، و"الهدوء"، و"البحث"، و"ليوناردو"، و"القبة"، و"الانسجام". لدى كل من دول الاتحاد الأوروبي واليابان حتى الآن كتلة واحدة: كولومبوس وكيبو.

تتغير الوحدات باستمرار حسب المهام الموكلة إلى الطاقم. وهناك عدة كتل أخرى في الطريق، مما سيعزز بشكل كبير القدرات البحثية لأفراد الطاقم. الأكثر إثارة للاهتمام، بالطبع، هي الوحدات المختبرية. وبعضها مغلق تماما. وبالتالي، يمكنهم استكشاف كل شيء على الإطلاق، حتى الكائنات الحية الغريبة، دون التعرض لخطر إصابة الطاقم بالعدوى.

تم تصميم الكتل الأخرى لتوليد البيئات اللازمة لحياة الإنسان الطبيعية. لا يزال البعض الآخر يسمح لك بالذهاب بحرية إلى الفضاء وإجراء الأبحاث أو الملاحظات أو الإصلاحات.

بعض الكتل لا تحمل عبئًا بحثيًا وتستخدم كمرافق تخزين.

بحث متقدم باستمرار

في الواقع، هناك العديد من الدراسات التي تفسر لماذا قرر السياسيون في التسعينات البعيدة إرسال مُنشئ إلى الفضاء، والذي تقدر تكلفته اليوم بأكثر من مائتي مليار دولار. مقابل هذا المال يمكنك شراء عشرات الدول والحصول على بحر صغير كهدية.

لذلك، فإن محطة الفضاء الدولية لديها مثل هذا فرص فريدة من نوعها، وهو ما لا يمتلكه أي مختبر أرضي. الأول هو وجود فراغ لا حدود له. والثاني هو الغياب الفعلي للجاذبية. ثالثا: أخطرها لا يفسد بالانكسار في الغلاف الجوي للأرض.

لا تطعم الباحثين خبزاً، بل أعطهم شيئاً ليدرسوه! إنهم يقومون بكل سرور بالواجبات الموكلة إليهم، حتى على الرغم من المخاطر المميتة.

يهتم العلماء أكثر بعلم الأحياء. ويشمل هذا المجال التكنولوجيا الحيوية والبحوث الطبية.

غالبًا ما ينسى علماء آخرون النوم عند استكشاف القوى الفيزيائية للفضاء خارج كوكب الأرض. مواد، فيزياء الكم- جزء فقط من البحث. النشاط المفضل، بحسب ما كشفه الكثيرون، هو اختبار السوائل المختلفة في ظل انعدام الجاذبية.

بشكل عام، يمكن إجراء تجارب الفراغ خارج الكتل، مباشرة في الفضاء الخارجي. لا يمكن لعلماء الأرض أن يشعروا بالغيرة إلا بطريقة جيدة أثناء مشاهدة التجارب عبر رابط الفيديو.

أي شخص على وجه الأرض سيعطي أي شيء مقابل سير في الفضاء. بالنسبة لعمال المحطة، يعد هذا نشاطًا روتينيًا عمليًا.

الاستنتاجات

وعلى الرغم من الصرخات غير الراضية التي أطلقها العديد من المشككين بشأن عدم جدوى المشروع، إلا أن علماء محطة الفضاء الدولية بذلوا الكثير من الجهود الاكتشافات الأكثر إثارة للاهتماممما سمح لنا بالنظر بشكل مختلف إلى الفضاء ككل وإلى كوكبنا.

يتلقى هؤلاء الأشخاص الشجعان كل يوم جرعة كبيرة من الإشعاع، وكل ذلك من أجل بحث علميمما سيمنح البشرية فرصًا غير مسبوقة. ولا يسع المرء إلا أن يعجب بكفاءتهم وشجاعتهم وتصميمهم.

محطة الفضاء الدولية عبارة عن جسم كبير إلى حد ما يمكن رؤيته من سطح الأرض. يوجد أيضًا موقع ويب كامل يمكنك من خلاله إدخال إحداثيات مدينتك وسيخبرك النظام بالضبط بالوقت الذي يمكنك فيه محاولة رؤية المحطة أثناء الجلوس على كرسي التشمس الموجود على شرفتك مباشرةً.

بالطبع، لدى المحطة الفضائية العديد من المعارضين، ولكن هناك العديد من المشجعين. وهذا يعني أن محطة الفضاء الدولية ستبقى بثقة في مدارها على ارتفاع أربعمائة كيلومتر فوق مستوى سطح البحر وستظهر للمتشككين المتحمسين أكثر من مرة مدى خطأهم في توقعاتهم وتوقعاتهم.

يستشهد كورزنيكوف بحسابات مفادها أنه عند سرعة تزيد عن 0.1 درجة مئوية، لن يكون لدى المركبة الفضائية الوقت لتغيير مسار الرحلة وتجنب الاصطدام. وهو يعتقد أن المركبة الفضائية ستنهار بسرعات أقل من الضوء قبل أن تصل إلى هدفها. في رأيه، السفر بين النجوم ممكن فقط بسرعات أقل بكثير (تصل إلى 0.01 درجة مئوية). من 1950-60 في الولايات المتحدة، تم تطوير مركبة فضائية بمحرك صاروخي نبضي نووي لاستكشاف الفضاء بين الكواكب، أوريون.

الرحلة بين النجوم هي السفر بين النجوم بواسطة مركبات مأهولة أو محطات أوتوماتيكية. وفقًا لمدير مركز أبحاث أميس (ناسا)، سايمون بي ووردن، فإن تصميم المحرك للرحلات الجوية مساحة عميقةيمكن تطويرها في غضون 15-20 سنة.

دع الرحلة هناك ورحلة العودة تتكون من ثلاث مراحل: التسارع المتسارع بشكل منتظم، الطيران بسرعة ثابتة والتباطؤ المتسارع بشكل منتظم. دع المركبة الفضائية تتحرك في منتصف الطريق بوحدة التسارع، ودعها تبطئ النصف الثاني بنفس التسارع (). ثم تستدير السفينة وتكرر مرحلتي التسارع والتباطؤ.

ليست كل أنواع المحركات مناسبة للطيران بين النجوم. وتظهر الحسابات أنه باستخدام النظام الفضائي الذي تناولناه في هذا العمل، من الممكن الوصول إلى النجم ألفا سنتوري... في حوالي 10 سنوات." كأحد الخيارات لحل المشكلة، يقترح استخدام الصاروخ كمادة عاملة الجسيمات الأولية، تتحرك بسرعة الضوء أو قريبة من الضوء.

ما هي سرعة المركبات الفضائية الحديثة؟

تتراوح سرعة جسيم العادم من 15 إلى 35 كيلومترًا في الثانية. ولذلك نشأت أفكار لتزويد السفن بين النجوم بالطاقة من مصدر خارجي. في الوقت الحالي، هذا المشروع غير ممكن: يجب أن يكون للمحرك سرعة عادم تبلغ 0.073 ثانية (نبض محدد 2 مليون ثانية)، في حين يجب أن يصل دفعه إلى 1570 نيوتن (أي 350 رطلاً).

تصادم مع الغبار بين النجومسيحدث بسرعات قريبة من الضوء و التأثير الجسديتشبه الانفجارات الصغيرة. غالبًا ما تذكر أعمال الخيال العلمي طرقًا للسفر بين النجوم تعتمد على التحرك بسرعة أكبر من سرعة الضوء في الفراغ. يتكون أكبر طاقم من 8 رواد فضاء (بما في ذلك امرأة واحدة)، الذين انطلقوا في 30 أكتوبر 1985 على متن المركبة الفضائية تشالنجر القابلة لإعادة الاستخدام.

وتبلغ المسافة إلى أقرب نجم (بروكسيما سنتوري) حوالي 4243 سنة ضوئية، أي حوالي 268 ألف ضعف المسافة من الأرض إلى الشمس. تحتل رحلات سفن الفضاء مكانًا مهمًا في الخيال العلمي.

في هذه الحالة، ستكون مدة الرحلة في الإطار المرجعي للأرض حوالي 12 عامًا، بينما ستمر 7.3 سنوات وفقًا للساعة الموجودة على السفينة. ملاءمة أنواع مختلفةتم النظر في محركات الرحلات الجوية بين النجوم على وجه الخصوص في اجتماع للبريطانيين المجتمع بين الكواكبفي عام 1973 من قبل الدكتور توني مارتن.

وفي سياق العمل، تم اقتراح مشاريع لسفن فضائية كبيرة وصغيرة ("سفن الجيل") قادرة على الوصول إلى النجم ألفا سنتوري في 1800 و130 سنة على التوالي. في عام 1971، في تقرير قدمه ماركس في ندوة في بيوراكان، تم اقتراح استخدام أشعة الليزر السينية في الرحلات الجوية بين النجوم. في عام 1985، اقترح R. Forward تصميم مسبار بين النجوم يتم تسريعه بواسطة طاقة الموجات الدقيقة.

الحد الأقصى لسرعة الفضاء

المكون الرئيسي لكتلة الصواريخ الحديثة هو كتلة الوقود التي يحتاجها الصاروخ للتسارع. إذا تمكنا بطريقة أو بأخرى من استخدام البيئة المحيطة بالصاروخ كسوائل عمل ووقود، فيمكننا تقليل كتلة الصاروخ بشكل كبير وبالتالي تحقيق سرعات عالية.

في الستينيات، اقترح بوسارد تصميم التدفق المباشر بين النجوم محرك نفاث(مبرد). يتكون الوسط البينجمي بشكل رئيسي من الهيدروجين. في عام 1994، اقترح جيفري لانديس مشروعًا لمسبار أيوني بين النجوم يتلقى الطاقة من شعاع الليزرفي المحطة.

تبين أن سفينة الصواريخ التابعة لمشروع ديدالوس ضخمة جدًا لدرجة أنه يتعين بناؤها في الفضاء الخارجي. ومن عيوب السفن الفضائية هي الحاجة إلى حمل شبكة كهرباء معها، مما يزيد من الكتلة وبالتالي يقلل من السرعة. كهربائي جدا محرك الصاروختبلغ سرعتها المميزة 100 كم/ثانية، وهي بطيئة جدًا بحيث لا يمكنها الطيران إلى النجوم البعيدة في وقت مقبول.