O bază de călătorie în spațiu științifico-fantastică va rămâne probabil o fantezie

La Poul Anderson roman din 1970 Numărul zero, un echipaj de navă spațială încearcă să călătorească la steaua Beta Virginis în speranța de a coloniza o nouă planetă. Modul de propulsie al navei este un „Ramjet Bussard,„un adevărat mijloc de propulsie (deși ipotetic) care fusese propus de fizician Robert W. Bussard cu un deceniu mai devreme. Acum, fizicienii au revizuit acest mecanism neobișnuit de călătorie interstelară o nouă hârtie publicate în jurnalul Acta Astronautica și, din păcate, au găsit ramjetul dispărut. Este realizabil dintr-o perspectivă pur fizică, dar provocările de inginerie asociate sunt în prezent de netrecut, au concluzionat autorii.

Un ramjet este în esență un motor cu reacție care „respiră” aer. Cel mai bun analog pentru mecanismul de bază este că exploatează mișcarea înainte a motorului pentru a comprima aerul care intră fără a fi nevoie de compresoare, făcând ramjeturile mai ușoare și mai simple decât omologii lor cu turboreacție. Un inventator francez pe nume René Lorin a primit un brevet în 1913 pentru conceptul său ramjet (alias, o țeavă de sobă zburătoare), deși nu a reușit să construiască un prototip viabil. Doi ani mai târziu, Albert Fonó a propus o unitate de propulsie ramjet pentru a crește raza de acțiune a proiectilelor lansate de tunuri și, în cele din urmă, a obținut un brevet german în 1932.

Un ramjet de bază are trei componente: o priză de aer, o cameră de ardere și o duză. Gazele de evacuare fierbinți de la arderea combustibilului curg prin duză. Presiunea de ardere trebuie să fie mai mare decât presiunea de la ieșirea din duză pentru a menține un debit constant, pe care un ramjet îl realizează prin „împingerea” aerului exterior în camera de ardere cu viteza înainte a vehiculului propulsat de motor. . Nu este necesar să transportați oxigen la bord. Dezavantajul este că ramjeturile pot produce tracțiune numai dacă vehiculul este deja în mișcare, așa că necesită decolare asistată de rachetă. Ca atare, ramjet-urile sunt cele mai utile ca mijloc de accelerare, cum ar fi pentru rachetele propulsate cu ramjet sau pentru creșterea razei de acțiune a obuzelor de artilerie.

READ  Imaginile lui Saturn, Jupiter cu un efect special sunt reale

Robert Bussard a crezut că conceptul ar putea fi modificat ca mijloc de propulsie interstelară. Premisa de bază stabilită în lucrarea sa din 1960 este de a recupera protoni interstelari (hidrogen ionizat) folosind uriașe campuri magnetice ca o „lopată de berbec”. Protonii ar fi comprimați până când vor produce o fuziune termonucleară, iar câmpurile magnetice ar devia această energie în gazele de eșapament ale rachetei pentru a produce o împingere. Cu cât nava a călătorit mai repede, cu atât este mai mare fluxul de protoni și cu atât mai mare este forța.

Dar apoi oamenii de știință au descoperit că există o densitate mult mai mică a hidrogenului în regiunile spațiului din afara sistemului nostru solar. De aceea, într-un ziar din 1969, John F. Fishback a propus un posibil câmp magnetic funcțional, luând în considerare factori precum pierderile de radiație și distribuția termică a gazului interstelar.

În special, Fishback a calculat care ar fi viteza de tăiere. „Cu cât nava este mai rapidă, cu atât liniile câmpului magnetic care le concentrează în reactorul de fuziune sunt mai mari”, au explicat autorii acestui ultim articol. „Câmp mai puternic[s] induce solicitări mecanice mai mari. Fishback a concluzionat că un ramjet interstelar ar putea accelera constant doar până la un anumit prag de viteză, moment în care ar trebui să încetinească, pentru ca sursa magnetică să nu atingă un punct de rupere.

Aceasta este soluția Fishback despre care a fost discutată în acest ultim articol. „Ideea chiar merită explorată”, a spus coautorul Peter Schattschneider, A operă științifico-fantastică autor și fizician la Universitatea de Tehnologie din Viena (TU Wien). „În spațiul interstelar, există gaz foarte diluat, în principal hidrogen, aproximativ un atom pe centimetru cub. Dacă ar fi să colectezi hidrogenul în fața navei spațiale, ca într-o pâlnie magnetică, folosind câmpuri magnetice uriașe, ai putea folosi pentru a rula un reactor de fuziune și accelerați nava spațială.”

READ  MODIFICĂRI DRAMATICE REVELUATE PENTRU PRIMA DATĂ

Faci un comentariu sau dai un răspuns?

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *