Pada tahun 1973, British Interplanetary Society - organisasi pertama dan tertua yang didedikasikan khusus untuk eksplorasi luar angkasa, pengembangan dan dukungan astronautika - meluncurkan proyek lima tahun yang ambisius untuk menemukan dan membuat desain pesawat luar angkasa tak berawak yang paling menjanjikan untuk perjalanan antarbintang. Solusi pertama yang diusulkan adalah "Daedalus". Rencana ini tampak lebih ambisius dan menetapkan tujuan utama untuk menemukan peluang perjalanan berawak ke berbagai bintang dengan tujuan menggunakan teknologi dalam waktu dekat.
Percepatan termonuklir
Bagaimana cara mencapai kecepatan yang dibutuhkan, mengumpulkan energi yang cukup dan pada saat yang sama tidak membakar pesawat ruang angkasa dan orang-orang di dalamnya ke tanah? Tugasnya jelas tidak mudah. Tim proyek Daedalus menemukan solusi untuk penggunaan percepatan nuklir jangka pendek, yang akan mengatasi kesulitan tersebut. Sistem yang diusulkan bekerja seperti ini: di dalam medan magnet parabola yang terletak di belakang pesawat ruang angkasa, ledakan termonuklir kecil akan dihasilkan, yang energinya akan mempercepat pesawat ruang angkasa dengan tingkat efisiensi setinggi mungkin.
Tentu saja, untuk mengimplementasikan perjalanan antarbintang, pertama-tama Anda perlu mencari cara untuk mempercepat pesawat ruang angkasa hingga kecepatan lebih dari 10.000 kilometer per detik. Tapi ini hanya sebagian dari masalahnya. Pertanyaan kedua adalah siapa, dalam hal ini, yang akan mengendalikan kapal? Kemungkinan menggunakan sistem autopilot independen dianggap sebagai solusi yang memungkinkan. Diusulkan untuk menggunakan isotop helium-3 sebagai bahan bakar reaktor, yang dapat diproduksi di atmosfer Jupiter atau langsung di permukaan Bulan.
Akhirnya, laporan akhir tahun 1978 dengan lantang menyatakan bahwa perjalanan antarbintang memang mungkin dilakukan, tetapi para insinyur tidak pernah mulai membuat prototipe yang berfungsi.
Namun demikian, terlalu dini untuk menyebut proyek Daedalus sebagai mimpi pipa. Sejumlah laporan menunjukkan bahwa badan antariksa modern dan universitas di seluruh dunia terus mempelajari gagasan penggunaan energi nuklir sebagai kekuatan pendorong untuk pesawat ruang angkasa, yang ditetapkan oleh proyek Daedalus lebih dari 30 tahun yang lalu.
Video promosi:
Proyek "Icarus"
Anggota dari British Interplanetary Society dan Tau Zero Foundation meluncurkan proyek Icarus pada tahun 2009, yang tujuannya adalah menilai secara teoritis kelayakan pembuatan pesawat ruang angkasa dengan mesin termonuklir untuk perjalanan antarbintang. Selanjutnya, hasil pekerjaan tersebut dapat berubah menjadi desain misi luar angkasa tanpa awak.
Lebih dari 20 ilmuwan dan insinyur mengambil bagian dalam proyek tersebut. Tugas mereka adalah mencoba merancang sistem propulsi berdasarkan reaksi termonuklir dan mampu mempercepat kapal hingga 10-20% kecepatan cahaya. Sebenarnya, "Icarus" didasarkan pada proyek "Daedalus", tetapi kemudian "Icarus" menjadi proyek independen, dengan hanya sedikit peminjaman dari elemen "Daedalus". Icarus direncanakan akan selesai pada tahun 2014, namun pekerjaan masih berlangsung. Penyelenggara sedang mencari relawan untuk menyelesaikannya.
Layar ringan
Planetary Society telah meluncurkan proyek bernama LightSail untuk menyelidiki kemungkinan mengembangkan pesawat ruang angkasa yang sepenuhnya didukung oleh energi matahari dan dipercepat secara eksklusif oleh sinar matahari. Setelah beberapa upaya gagal dari program LightSail 1 pada tahun 2015, masih mungkin untuk berhasil menyelesaikan uji coba dan menggunakan layar surya. Varian baru dari layar surya, LightSail 2, direncanakan akan diluncurkan ke orbit Bumi menggunakan roket SpaceX Falcon Heavy pada tahun 2018.
Konsep menggunakan layar surya sebagai sistem penggerak masih jauh dari hal baru. Bahkan dengan penemuan foton pertama, astronom seperti Johannes Kepler mulai bermimpi dan berteori sejak tahun 1600-an tentang kemungkinan mengumpulkan energi matahari dan mengubahnya menjadi dorongan untuk memberi objek lain dengan percepatan.
Ilmuwan modern tidak kehilangan keinginan ini. Ambil contoh Stephen Hawking dan proyek Breakthrough Starshot-nya. Selama kunjungannya baru-baru ini ke Norwegia, Hawking berbicara tentang bagaimana pesawat ruang angkasa kecil dapat "melakukan perjalanan dengan menunggang kuda di atas berkas cahaya" dengan kecepatan sekitar 160 juta kilometer per jam. Tentu saja, seperti proyek ambisius lainnya, Breakthrough Starshot harus mengatasi masalah yang sama ambisiusnya terlebih dahulu sebelum semuanya bisa berhasil.
Mesin ramjet antarbintang Bassard
Pada tahun 1960, fisikawan Amerika Robert Bassard memperkenalkan konsep pesawat ruang angkasa antarbintang yang mampu melakukan perjalanan dengan kecepatan luar biasa. Ini didasarkan pada sistem yang mampu menangkap zat dari medium antarbintang (hidrogen dan debu) dan menggunakannya sebagai bahan bakar di mesin termonuklir pesawat ruang angkasa.
Menurut kalkulasi Bassard, mesin tersebut akan membutuhkan asupan materi antarbintang dari area seluas hampir 10.000 kilometer persegi untuk beroperasi. Ini, pada gilirannya, akan membutuhkan penggunaan kolektor pengumpul elektromagnetik (elektrostatis ionik) dengan diameter besar dan kekuatan medan yang sangat tinggi. Analisis lebih lanjut, bagaimanapun, menunjukkan bahwa massa zat yang dikumpulkan dalam kasus ini masih sangat rendah sehingga akan mempertanyakan keefektifan sistem.
Roket antimateri
Menggunakan isotop hidrogen untuk memicu reaksi nuklir dan menghasilkan daya dorong yang diperlukan untuk perjalanan antarbintang telah menjadi mimpi. Akselerator roket berbasis antimateri dipilih sebagai arah perkembangan baru, di mana interaksi antara materi biasa dan antimateri menyebabkan pemusnahan keduanya dan menciptakan tingkat energi yang sangat besar.
Jika kita membayangkan kemungkinan pelepasan terarah dari sejumlah besar energi ini, maka ledakan energi yang dihasilkan, yang disebabkan oleh saling musnahnya atom yang bertabrakan, dapat digunakan sebagai fluida kerja untuk pergerakan pesawat ruang angkasa. Namun, kami masih jauh dari mampu melakukan tes seperti itu dalam kondisi nyata.
Selain itu, penggunaan antimateri sebagai bahan bakar mesin roket akan memberlakukan sejumlah batasan: pertama, reaksi akan menciptakan tingkat radiasi gamma yang sangat tinggi; kedua, sulit untuk mendapatkan antimateri yang cukup; dan ketiga, jumlah muatan yang dapat Anda bawa menjadi sangat terbatas.
Meskipun demikian, Institut Pengembangan Konsep Lanjutan NASA telah berinvestasi dalam studi tentang kemungkinan pesawat antimateri antimateri yang akan kehilangan setidaknya masalah pertama yang disebutkan di atas. Menurut peneliti, jika kita menggunakan positron (antipartikel elektron) sebagai unsur utama antimateri, maka indikator energi sinar gamma akan jauh lebih rendah.
Studi lain membahas masalah kedua dalam daftar dengan menggunakan apa yang disebut layar antimateri. Pencipta konsep ini adalah Gerald Jackson, mantan fisikawan di Fermilab. Jackson mengusulkan kampanye penggalangan dana Kickstarter. Butuh sekitar $ 200.000 untuk membangun dan menguji prototipe yang berfungsi. Namun, jumlah sebenarnya dari implementasi dan implementasi teknologi ini tentu saja membutuhkan biaya finansial yang jauh lebih tinggi.
Konsep pesawat ruang angkasa IXS ENTERPRISE
Badan kedirgantaraan NASA mengusulkan versinya sendiri dari pesawat ruang angkasa "startrec-like" dengan kemungkinan percepatan warp pada 2016. Dalam foto-foto yang disajikan, Anda dapat dengan mudah melihat detail USS Enterprise dari kultus MCU. Pencipta konsep Mark Rodmaker berbagi dalam sebuah wawancara dengan The Washington Post bahwa tujuan pekerjaan ini adalah untuk menginspirasi kaum muda untuk mengejar karir sebagai insinyur pesawat ruang angkasa.
Menurut konsep proyek ini, IXS Enterprise tidak menggunakan reaksi nuklir dan antimateri untuk bergerak di luar angkasa, melainkan penggerak warp. Struktur besar berbentuk cincin di sekitar kapal menciptakan "gelembung lungsin" yang mengurangi jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengoperasikan penggerak warp.
Nikolay Khizhnyak
