Sztuczka „Dynamiczna lewitacja” może przyspieszyć statek kosmiczny w przestrzeni międzygwiezdnej: ScienceAlert

Żegluga do gwiazd na ludzką skalę może być kwestią wyboru odpowiedniego rodzaju wiatru.

Naukowcy z McGill University w Kanadzie i Fundacji Tau Zero w USA zaproponowali nowy sposób pokonywania niezwykłych odległości przestrzeni międzygwiezdnej, wykorzystując dużo niczego i odrobinę inspiracji ptakami morskimi.

Do tej pory jedno z najbardziej obiecujących rozwiązań dla podróży kosmicznych wykorzystuje widmo strumienia światła gwiazd ze Słońca. Chociaż ich wpływ jest niewielki, sama ich liczba i duże prędkości sprawiają, że fotony są intrygującym źródłem energii do uzyskania dużej prędkości potrzebnej do pokonania lat świetlnych przestrzeni kosmicznej w krótkim czasie.

Innowacje w technologii żagli słonecznych Zrobiłem duże postępy Z biegiem lat, z Modele idą tak daleko, jak są testowane W nieprzyjaznym środowisku naszego wewnętrznego układu słonecznego.

Żagle przeciwsłoneczne, choć funkcjonalne, mają wspólną wadę: sam żagiel. Żagle słoneczne muszą rozciągać się na metry, aby uchwycić fotony potrzebne do napędzania pojazdu.

Potrzebują również odpowiedniego kształtu i materiału, aby przekształcić niewielką część pędu fotonu w ruch. Muszą też na tyle dobrze przewodzić ciepło, aby się nie odkształcały i nie łamały.

To nie jest tylko ból głowy związany z materiałoznawstwem; Wszystkie te wymagania składają się na masę. Nawet przy użyciu najlżejszych znanych materiałów, największe prędkości, jakie moglibyśmy osiągnąć przy użyciu promieniowania słonecznego, byłyby Nieco ponad 2 proc Prędkość światła, co oznacza, że ​​podróż do najbliższej gwiazdy zajmie kilka stuleci.

Jest rzeczą oczywistą, że żeglowanie do gwiazd byłoby o wiele łatwiejsze, gdybyśmy mogli pozbyć się części z żaglami.

Na szczęście z powierzchni Słońca wieje burza innego rodzaju, złożona nie z fotonów, ale z plazmy jonów uderzonych szaleństwem. Trzaski i trzaski pól magnetycznych Słońca.

Chociaż jest znacznie mniej szybkich elektronów i protonów wystrzeliwanych ze Słońca niż fotony, ich naładowane masy zawierają więcej energii.

Cząsteczki te są zwykle problemem dla typowych żagli, ponieważ przenoszą ładunek po powierzchni materiału tak, jakby był on przymocowany do swetra w zimie, powodując jego ciągnięcie i zmianę kształtu żagla.

Jednak każdy, kto próbował zsunąć ze sobą bieguny magnesu, dobrze wie, że pole elektromagnetyczne może zapewnić opór bez potrzeby stosowania dużej stałej powierzchni.

Żegnaj błyszczyku i witaj nadprzewodnik. Teoretycznie kabel o długości kilku metrów mógłby wytworzyć pole wystarczająco szerokie, aby odchylić naładowane wiatry słoneczne w skali od dziesiątek do setek kilometrów.

System będzie działał bardziej jak spadochron magnetyczny, wciągany przez strumień cząstek poruszających się z prędkością prawie 700 kilometrów (około 430 mil) na sekundę, czyli nieco poniżej jednej czwartej procenta prędkości światła.

to nie jest złe, Ale jak wiesz, ptaki lubią albatrosyWiatr nie wyznacza ograniczeń prędkości, jeśli chodzi o wysokie loty.

Wchodząc i wychodząc z mas powietrza poruszających się z różnymi prędkościami, ptaki morskie mogą wychwytywać energię wiatrów czołowych, wykorzystując tzw. dynamiczny wzrost aby nabrać prędkości przed powrotem do pierwotnej trajektorii.

Używając podobnej sztuczki w „przeciwnym wietrze” szoku kończącego – niespokojny region Z kontrastujących wiatrów gwiazdowych, których astronomowie używają do określenia krawędzi naszego Układu Słonecznego — żagiel magnetyczny może przekraczać prędkości wiatru słonecznego, co może uczynić go niedostępnym dla żagli słonecznych opartych wyłącznie na promieniowaniu.

Chociaż ta technika może początkowo nie wydawać się znacznie szybsza niż metoda „tradycyjnych” żagli słonecznych, inne formy zakłóceń na obrzeżach przestrzeni międzygwiezdnej mogą zapewnić jeszcze większy impuls.

Nawet bez delikatnego szturchnięcia z dynamicznej wysokości technologia oparta na plazmie może rozmieścić sześcienne satelity Jowisz W ciągu kilku miesięcy, nie lat.

Podobnie jak w starożytnej epoce żagli, istnieje wiele sposobów na wykorzystanie prądów przepływających przez bezkres kosmosu.

Jednak ptaki morskie wskazują nam drogę.

Badanie to zostało opublikowane w Granice technologii kosmicznych.