นวนิยายวิทยาศาสตร์หลายพันเล่มบรรยายถึงยานอวกาศโฟตอนขนาดยักษ์ที่มีขนาดเท่ากับเมืองเล็ก ๆ (หรือใหญ่) และออกเดินทางระหว่างดวงดาวจากวงโคจรดาวเคราะห์ของเรา (บ่อยครั้งน้อยกว่าจากพื้นผิวโลก) แต่ตามที่ผู้เขียนโครงการ Breakthrough Starshot ทุกอย่างจะเกิดขึ้นแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง: ในวันสำคัญวันหนึ่ง สองพันปีในปีหนึ่ง ไม่ใช่หนึ่งหรือสองปี แต่เป็นยานอวกาศขนาดเล็กหลายร้อยหลายพันลำขนาดเท่าเล็บมือหนึ่งจะเปิดตัวไปยังหนึ่งในนั้น ดาวที่ใกล้ที่สุดคือ Alpha Centauri และมีน้ำหนัก 1 กรัม และแต่ละดวงจะมีใบเรือสุริยะที่บางที่สุดโดยมีพื้นที่ 16 ตารางเมตร ซึ่งจะพายานอวกาศไปข้างหน้าด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ

เสื้อผ้า. เพื่อรักษารูปร่างของใบเรือ จึงมีการวางแผนที่จะเสริมกำลังด้วยกราฟีน วัสดุคอมโพสิตที่ใช้กราฟีนบางชนิดสามารถหดตัวภายใต้แรงดันไฟฟ้าที่ใช้เพื่อการควบคุมแบบแอ็คทีฟ เพื่อรักษาเสถียรภาพ ใบเรือสามารถคลายเกลียวหรือมีรูปร่างเป็นกรวยย้อนกลับเพื่อให้เกิดเสถียรภาพในตัวเองแบบพาสซีฟในสนามรังสีเลเซอร์ เรือใบแสงอาทิตย์ องค์ประกอบหลักของโครงการคือใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีพื้นที่ 16 ตารางเมตรและมีมวลเพียง 1 กรัม วัสดุใบเรือเป็นกระจกอิเล็กทริกหลายชั้นที่สะท้อนแสงตกกระทบได้ 99.999% (ตามการคำนวณเบื้องต้นนี้ ควรจะเพียงพอที่จะป้องกันไม่ให้ใบเรือละลายในเลเซอร์สนามรังสีขนาด 100 GW) แนวทางที่มีแนวโน้มมากขึ้น ซึ่งทำให้สามารถทำให้ความหนาของใบเรือเล็กกว่าความยาวคลื่นของแสงสะท้อนได้ คือการใช้วัสดุ metamaterial ชั้นเดียวที่มีดัชนีการหักเหของแสงเป็นลบเป็นฐานของใบเรือ (วัสดุดังกล่าวยังมีการเจาะทะลุระดับนาโนด้วย ซึ่งจะลดมวลของมันลงอีก) ตัวเลือกที่สองคือการใช้วัสดุที่ไม่มีสัมประสิทธิ์การสะท้อนสูง แต่มีค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงต่ำ (10−9) เช่น วัสดุเชิงแสงสำหรับนำแสง

"ยิงไปดาว"

โครงการ Breakthrough Starshot อิงจากบทความของ Philip Lubin ศาสตราจารย์ฟิสิกส์ของ UC Santa Barbara เรื่อง "A Roadmap to Interstellar Flight" เป้าหมายหลักของโครงการนี้คือการทำให้เที่ยวบินระหว่างดวงดาวเป็นไปได้ในช่วงชีวิตของคนรุ่นต่อไป ซึ่งไม่ใช่ในศตวรรษ แต่ในอีกหลายทศวรรษ

แผนการบิน

1. จรวดปล่อยยานแม่ขึ้นสู่วงโคจรโลกต่ำซึ่งมียานสำรวจหลายสิบ ร้อย พัน หรือหลายหมื่นลำ 2. ยานสำรวจออกจากยานแม่ กางใบเรือ หันทิศทาง และเข้ารับตำแหน่งเริ่มต้น 3. อาร์เรย์แบบแบ่งเฟสที่มีขนาด 1 x 1 กม. จากตัวปล่อยเลเซอร์ขนาดเล็ก 20 ล้านตัว (พร้อมรูรับแสง 20−25 ซม.) เริ่มทำงานบนโลกโดยเน้นลำแสงเลเซอร์ไปบนพื้นผิวของใบเรือ 4. เพื่อชดเชยการบิดเบือนของบรรยากาศจึงมีการใช้ทุ่นสนับสนุน - "ดวงดาวเทียม" ในบรรยากาศชั้นบนบนเรือแม่รวมถึงสัญญาณที่สะท้อนจากใบเรือ 5. หัววัดถูกเร่งด้วยลำแสงเลเซอร์ภายในไม่กี่นาทีถึง 20% ของความเร็วแสง และความเร่งถึง 30,000 กรัม ตลอดการบินซึ่งจะใช้เวลาประมาณ 20 ปี เลเซอร์จะติดตามตำแหน่งของโพรบเป็นระยะ 6. เมื่อมาถึงเป้าหมาย ในระบบอัลฟ่าเซ็นทอรี ยานสำรวจจะพยายามตรวจจับดาวเคราะห์และถ่ายภาพดาวเคราะห์เหล่านั้นระหว่างที่พวกมันบินผ่าน 7. การใช้ใบเรือเป็นเลนส์เฟรสเนลและเลเซอร์ไดโอดเป็นเครื่องส่งสัญญาณ โพรบจะปรับทิศทางตัวเองและส่งข้อมูลที่ได้รับไปในทิศทางของโลก 8. หลังจากห้าปี ข้อมูลนี้จะได้รับบนโลก

ทันทีหลังจากการประกาศอย่างเป็นทางการของโปรแกรม Starshot ผู้เขียนโครงการก็โดนกระแสวิพากษ์วิจารณ์จากนักวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคในสาขาต่างๆ ผู้เชี่ยวชาญด้านวิพากษ์วิจารณ์ระบุการประเมินที่ไม่ถูกต้องจำนวนมากและเป็นเพียง "จุดว่าง" ในแผนโปรแกรม ความคิดเห็นบางส่วนถูกนำมาพิจารณาและแผนการบินได้รับการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยในการวนซ้ำครั้งแรก

ดังนั้นยานสำรวจระหว่างดวงดาวจะเป็นเรือใบอวกาศที่มีโมดูลอิเล็กทรอนิกส์ StarChip มีน้ำหนัก 1 กรัมเชื่อมต่อด้วยสายรัดสำหรับงานหนักกับใบเรือสุริยะที่มีพื้นที่ 16 ม. 2 ความหนา 100 นาโนเมตรและมีมวล 1 กรัม แน่นอนว่าแสงจากดวงอาทิตย์ไม่เพียงพอที่จะเร่งแม้แต่โครงสร้างแสงดังกล่าวให้เป็นความเร็วที่การเดินทางระหว่างดวงดาวจะไม่คงอยู่นานนับพันปี ดังนั้นจุดเด่นหลักของโครงการ StarShot คือการเร่งความเร็วโดยใช้รังสีเลเซอร์อันทรงพลังซึ่งเน้นไปที่ใบเรือ Lubin ประมาณการว่าด้วยกำลังลำแสงเลเซอร์ 50-100 GW ความเร่งจะอยู่ที่ประมาณ 30,000 กรัม และภายในไม่กี่นาที โพรบจะถึง 20% ของความเร็วแสง เที่ยวบินสู่ Alpha Centauri จะมีอายุการใช้งานประมาณ 20 ปี

ภายใต้ใบเรือที่เต็มไปด้วยดวงดาว

รายละเอียดที่สำคัญอย่างหนึ่งของโครงการคือใบเรือสุริยะ ในเวอร์ชันดั้งเดิม พื้นที่แล่นในตอนแรกมีเพียง 1 ม. 2 และด้วยเหตุนี้ จึงไม่สามารถทนต่อความร้อนระหว่างการเร่งความเร็วในสนามรังสีเลเซอร์ได้ เวอร์ชันใหม่ใช้ใบเรือที่มีพื้นที่ 16 ตร.ม. ดังนั้นระบอบการระบายความร้อนแม้ว่าจะค่อนข้างรุนแรงก็ตามตามการประมาณการเบื้องต้นจะไม่ละลายหรือทำลายใบเรือ ดังที่ Philip Lubin เขียนเอง มีการวางแผนที่จะใช้การเคลือบที่ไม่ใช่โลหะ แต่เป็นกระจกหลายชั้นอิเล็กทริกทั้งหมดเป็นพื้นฐานสำหรับการแล่นเรือ: “ วัสดุดังกล่าวมีลักษณะเป็นค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนปานกลางและการดูดซับต่ำมาก สมมติว่าแว่นตาสำหรับใยแก้วนำแสงได้รับการออกแบบมาเพื่อฟลักซ์แสงสูงและมีการดูดซับประมาณยี่สิบล้านล้านต่อความหนา 1 ไมครอน” การได้รับค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนที่ดีจากอิเล็กทริกที่มีความหนาของใบเรือ 100 นาโนเมตร ซึ่งน้อยกว่าความยาวคลื่นมากนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย แต่ผู้เขียนโครงการมีความหวังในการใช้แนวทางใหม่ ๆ เช่น monolayers ของ metamaterial ที่มีดัชนีการหักเหของแสงเป็นลบ “คุณยังต้องพิจารณาด้วยว่าการสะท้อนจากกระจกอิเล็กทริกถูกปรับให้อยู่ในช่วงความยาวคลื่นแคบ และเมื่อโพรบเร่งความเร็ว เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์จะเปลี่ยนความยาวคลื่นมากกว่า 20%” ลูบินกล่าว “เราคำนึงถึงเรื่องนี้ ดังนั้นตัวสะท้อนแสงจะถูกปรับให้เหลือประมาณยี่สิบเปอร์เซ็นต์ของแบนด์วิธการแผ่รังสี” เราออกแบบตัวสะท้อนแสงดังกล่าว หากจำเป็น ก็มีจำหน่ายตัวสะท้อนแสงที่มีแบนด์วิดธ์ที่ใหญ่กว่าด้วย”

ยูริ มิลเนอร์ นักธุรกิจชาวรัสเซียและผู้ใจบุญ ผู้ก่อตั้งมูลนิธิ Breakthrough Initiatives: ในช่วง 15 ปีที่ผ่านมา อาจกล่าวได้ว่าความก้าวหน้าในการปฏิวัติได้เกิดขึ้นใน 3 ด้านเทคโนโลยี ได้แก่ การย่อขนาดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ การสร้างวัสดุรุ่นใหม่ และยังลดต้นทุนและเพิ่มกำลังเลเซอร์อีกด้วย การรวมกันของแนวโน้มทั้งสามนี้นำไปสู่ความเป็นไปได้ทางทฤษฎีในการเร่งความเร็วของดาวเทียมนาโนให้มีความเร็วเกือบสัมพันธ์กัน ในระยะแรก (5-10 ปี) เราวางแผนที่จะดำเนินการศึกษาทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมเชิงลึกมากขึ้นเพื่อทำความเข้าใจว่าโครงการนี้เป็นไปได้เพียงใด บนเว็บไซต์ของโครงการมีรายการปัญหาทางเทคนิคร้ายแรงประมาณ 20 ปัญหาซึ่งหากไม่แก้ไขเราจะไม่สามารถดำเนินการต่อไปได้ นี่ไม่ใช่รายการสรุป แต่ตามความเห็นของสภาวิทยาศาสตร์ เราเชื่อว่าขั้นตอนแรกของโครงการมีแรงจูงใจเพียงพอ ฉันรู้ว่าโครงการ Star Sail นั้นได้รับการวิพากษ์วิจารณ์อย่างรุนแรงจากผู้เชี่ยวชาญ แต่ฉันคิดว่าตำแหน่งของผู้เชี่ยวชาญที่สำคัญบางคนนั้นเกี่ยวข้องกับความเข้าใจที่ไม่ถูกต้องทั้งหมดเกี่ยวกับสิ่งที่เรากำลังเสนอ เราไม่ได้ให้ทุนสนับสนุนการบินไปยังดาวดวงอื่น แต่เป็นการพัฒนาอเนกประสงค์ที่สมจริงซึ่งเกี่ยวข้องกับแนวคิดของการสอบสวนระหว่างดวงดาวในทิศทางทั่วไปเท่านั้น เทคโนโลยีเหล่านี้จะใช้สำหรับการบินในระบบสุริยะและเพื่อป้องกันดาวเคราะห์น้อยที่เป็นอันตราย แต่การตั้งเป้าหมายเชิงกลยุทธ์อันทะเยอทะยานเช่นการบินระหว่างดวงดาวดูเหมือนจะสมเหตุสมผลในแง่ที่ว่าการพัฒนาเทคโนโลยีในช่วง 10-20 ปีที่ผ่านมาอาจทำให้การดำเนินโครงการดังกล่าวไม่ใช่เรื่องของศตวรรษตามที่หลายคนคิด แต่มากกว่าหลายทศวรรษ

เครื่องเลเซอร์

โรงไฟฟ้าหลักของยานอวกาศจะไม่บินไปยังดวงดาว แต่จะตั้งอยู่บนโลก นี่คืออาร์เรย์ตัวปล่อยเลเซอร์แบบแบ่งเฟสตามภาคพื้นดินซึ่งมีขนาด 1x1 กม. กำลังเลเซอร์ทั้งหมดควรอยู่ระหว่าง 50 ถึง 100 GW (ซึ่งเทียบเท่ากับกำลังของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ Krasnoyarsk 10−20 แห่ง) ควรใช้เฟส (ซึ่งก็คือการเปลี่ยนเฟสของตัวปล่อยแต่ละตัว) เพื่อเน้นการแผ่รังสีที่มีความยาวคลื่น 1.06 ไมโครเมตร จากตะแกรงทั้งหมดไปยังจุดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายเมตรในระยะทางหลายล้านกิโลเมตร ( ความแม่นยำในการโฟกัสสูงสุดคือ 10−9 เรเดียน) แต่การโฟกัสเช่นนี้ถูกขัดขวางอย่างมากจากบรรยากาศปั่นป่วน ซึ่งทำให้ลำแสงเบลอไปยังจุดที่มีขนาดประมาณหนึ่งอาร์ควินาที (10−5 เรเดียน) คาดว่าจะได้รับการปรับปรุงขนาดสี่ลำดับโดยใช้เลนส์ปรับแสง (AO) ซึ่งจะชดเชยการบิดเบือนของบรรยากาศ ระบบปรับเลนส์ที่ดีที่สุดในกล้องโทรทรรศน์สมัยใหม่ช่วยลดความพร่ามัวลงเหลือ 30 มิลลิวินาที ซึ่งหมายความว่ายังมีขนาดเหลืออยู่ประมาณ 2.5 เท่าของขนาดที่จะถึงเป้าหมายที่ต้องการ

Philip Lubin ในบทความของเขาให้การประมาณตัวเลขของประเด็นต่างๆ ของแผน แต่นักวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญจำนวนมากมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อข้อมูลเหล่านี้ แน่นอนว่าการพัฒนาโครงการที่ทะเยอทะยานเช่น Breakthrough Starshot ต้องใช้เวลาหลายปีในการทำงาน และเงิน 100 ล้านเหรียญสหรัฐก็ไม่ใช่เงินจำนวนมากสำหรับงานขนาดนี้ สิ่งนี้ใช้กับโครงสร้างพื้นฐานภาคพื้นดินโดยเฉพาะ - อาร์เรย์ของตัวปล่อยเลเซอร์แบบแบ่งเฟส การติดตั้งกำลังการผลิตดังกล่าว (50-100 GW) จะต้องใช้พลังงานจำนวนมหาศาล กล่าวคือ จะต้องสร้างโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่อย่างน้อยหนึ่งโหลในบริเวณใกล้เคียง นอกจากนี้จำเป็นต้องขจัดความร้อนจำนวนมหาศาลออกจากตัวส่งภายในเวลาหลายนาที และวิธีการทำเช่นนี้ยังไม่ชัดเจนอย่างสมบูรณ์ มีคำถามที่ยังไม่ได้ตอบจำนวนมากในโครงการ Breakthrough Starshot แต่จนถึงขณะนี้งานเพิ่งเริ่มต้นเท่านั้น “สภาวิทยาศาสตร์ของโครงการของเราประกอบด้วยผู้เชี่ยวชาญ นักวิทยาศาสตร์ และวิศวกรชั้นนำในสาขาต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง รวมถึงผู้ได้รับรางวัลโนเบลสองคน” ยูริ มิลเนอร์ กล่าว “และฉันเคยได้ยินการประเมินความเป็นไปได้ของโครงการนี้อย่างสมดุลมาก ในการทำเช่นนั้น เราพึ่งพาความเชี่ยวชาญร่วมกันของสมาชิกทุกคนในสภาวิทยาศาสตร์ของเราอย่างแน่นอน แต่ในขณะเดียวกัน เราก็เปิดกว้างสำหรับการอภิปรายทางวิทยาศาสตร์ในวงกว้างมากขึ้น”

“เพื่อเอาชนะความวุ่นวายในชั้นบรรยากาศขนาดเล็ก อาร์เรย์แบบแบ่งเฟสจะต้องถูกแบ่งออกเป็นองค์ประกอบที่มีขนาดเล็กมาก ขนาดขององค์ประกอบที่เปล่งแสงสำหรับความยาวคลื่นของเราไม่ควรเกิน 20-25 ซม.” ฟิลิป ลูบิน อธิบาย — นี่คือตัวปล่อยอย่างน้อย 20 ล้านตัว แต่จำนวนดังกล่าวไม่ทำให้ฉันกลัว สำหรับข้อเสนอแนะในระบบ AO เราวางแผนที่จะใช้แหล่งอ้างอิงจำนวนมาก - บีคอน - ทั้งบนโพรบ บนยานแม่ และในชั้นบรรยากาศ นอกจากนี้เราจะติดตามยานสำรวจระหว่างทางไปยังเป้าหมาย นอกจากนี้เรายังต้องการใช้ดวงดาวเป็นทุ่นเพื่อปรับเฟสของอาเรย์เมื่อรับสัญญาณจากโพรบเมื่อมาถึง แต่จะติดตามโพรบได้อย่างแน่นอน”

การมาถึง

แต่แล้วยานสำรวจก็มาถึงระบบอัลฟ่าเซ็นทอรี โดยถ่ายภาพสภาพแวดล้อมของระบบและดาวเคราะห์ (ถ้ามี) ข้อมูลนี้จะต้องถูกส่งไปยังโลกด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง และกำลังของเครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์ของโพรบนั้นถูกจำกัดไว้เพียงไม่กี่วัตต์ และหลังจากห้าปีผ่านไป จะต้องรับสัญญาณอ่อนๆ นี้บนโลก เพื่อแยกดวงดาวออกจากรังสีพื้นหลัง ตามที่ผู้เขียนโครงการระบุ โพรบซ้อมรบไปที่เป้าหมายในลักษณะที่ใบเรือกลายเป็นเลนส์เฟรสเนล โดยเน้นสัญญาณโพรบไปในทิศทางของโลก ประมาณว่าเลนส์ในอุดมคติที่มีการโฟกัสในอุดมคติและการวางแนวในอุดมคติจะขยายสัญญาณ 1 W ให้เทียบเท่ากับไอโซโทรปิก 10 13 W แต่เราจะพิจารณาสัญญาณนี้กับพื้นหลังของการแผ่รังสีที่ทรงพลังกว่ามาก (ขนาด 13−14 ลำดับ!) จากดาวฤกษ์ได้อย่างไร “แสงจากดาวฤกษ์ค่อนข้างอ่อนจริงๆ เนื่องจากความกว้างของเส้นเลเซอร์ของเรามีขนาดเล็กมาก เส้นแคบเป็นกุญแจสำคัญในการลดพื้นหลัง Lubin กล่าว “แนวคิดในการสร้างเลนส์ Fresnel จากใบเรือโดยใช้องค์ประกอบการเลี้ยวเบนแบบฟิล์มบางนั้นค่อนข้างซับซ้อนและต้องใช้การทำงานเบื้องต้นจำนวนมากเพื่อทำความเข้าใจอย่างชัดเจนว่าจะทำอย่างไรให้ดีที่สุด จุดนี้เป็นหนึ่งในประเด็นหลักในแผนโครงการของเรา”

ในทางกลับกัน อาร์เรย์ของตัวปล่อยแสง/ตัวรับรังสีที่มีระยะรูรับแสงรวมหนึ่งกิโลเมตรเป็นเครื่องมือที่สามารถมองเห็นดาวเคราะห์นอกระบบจากระยะห่างหลายสิบพาร์เซก การใช้เครื่องรับความยาวคลื่นที่ปรับได้ ทำให้สามารถกำหนดองค์ประกอบของบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบได้ ในกรณีนี้จำเป็นต้องใช้โพรบเลยหรือไม่? “แน่นอนว่า การใช้อาเรย์แบบแบ่งเฟสเป็นกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากเปิดความเป็นไปได้ใหม่ๆ ในดาราศาสตร์ “แต่” Lubin กล่าวเสริม “เราวางแผนที่จะเพิ่มสเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรดให้กับโพรบเป็นโปรแกรมระยะยาว นอกเหนือจากกล้องและเซ็นเซอร์อื่นๆ” เรามีกลุ่มโฟโตนิกส์ที่ยอดเยี่ยมที่ UC Santa Barbara ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความร่วมมือ”

แต่ไม่ว่าในกรณีใด ตามที่ Lubin กล่าว เที่ยวบินแรกจะเกิดขึ้นภายในระบบสุริยะ: “เนื่องจากเราสามารถส่งยานสำรวจจำนวนมากได้ จึงให้ความเป็นไปได้ที่แตกต่างกันมากมายแก่เรา นอกจากนี้เรายังสามารถส่งยานสำรวจขนาดเล็ก (ขนาดเวเฟอร์บนชิป) ที่คล้ายกันไปบนจรวดธรรมดาและใช้เทคโนโลยีเดียวกันนี้เพื่อศึกษาโลกหรือดาวเคราะห์และดาวเทียมของพวกมันในระบบสุริยะ"

บรรณาธิการขอขอบคุณหนังสือพิมพ์ “Trinity Variant - Science” และหัวหน้าบรรณาธิการ บอริส สเติร์น สำหรับความช่วยเหลือในการเตรียมบทความ

ผู้อ่านของเรา Nikita Ageev ถามว่าปัญหาหลักของการเดินทางระหว่างดวงดาวคืออะไร? คำตอบ เช่น จะต้องมีความยาวบทความ แม้ว่าคำถามจะสามารถตอบได้ด้วยสัญลักษณ์เดียว: ค .

ความเร็วแสงในสุญญากาศ c อยู่ที่ประมาณสามแสนกิโลเมตรต่อวินาที และเป็นไปไม่ได้ที่จะเกินความเร็วนั้น ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้เลยที่จะไปถึงดวงดาวได้เร็วกว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า (แสงเดินทางถึงดาวพรอกซิมาเซนทอรีเป็นเวลา 4.243 ปี ดังนั้นยานอวกาศจึงไม่สามารถไปถึงได้เร็วกว่านี้อีก) หากคุณเพิ่มเวลาสำหรับการเร่งความเร็วและการชะลอตัวด้วยความเร่งที่มนุษย์ยอมรับได้มากหรือน้อย คุณจะมีเวลาประมาณสิบปีในการดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุด

เงื่อนไขในการบินมีอะไรบ้าง?

และช่วงนี้ก็เป็นอุปสรรคสำคัญในตัวเองอยู่แล้ว แม้ว่าเราจะเพิกเฉยต่อคำถามที่ว่า “จะเร่งความเร็วให้ใกล้เคียงกับความเร็วแสงได้อย่างไร” ขณะนี้ไม่มียานอวกาศที่อนุญาตให้ลูกเรือใช้ชีวิตอย่างอิสระในอวกาศได้เป็นเวลานาน - นักบินอวกาศถูกนำเสบียงสดใหม่จากโลกอย่างต่อเนื่อง โดยปกติแล้ว การสนทนาเกี่ยวกับปัญหาการเดินทางระหว่างดวงดาวจะเริ่มต้นด้วยคำถามพื้นฐานมากกว่า แต่เราจะเริ่มจากปัญหาที่ประยุกต์ล้วนๆ

แม้แต่ครึ่งศตวรรษหลังการบินของกาการิน วิศวกรก็ไม่สามารถสร้างเครื่องซักผ้าและฝักบัวที่ใช้งานได้จริงเพียงพอสำหรับยานอวกาศ และห้องน้ำที่ออกแบบมาเพื่อความไร้น้ำหนักก็พังทลายบน ISS ด้วยความสม่ำเสมอที่น่าอิจฉา การบินไปดาวอังคารอย่างน้อย (22 นาทีแสงแทนที่จะเป็น 4 ปีแสง) เป็นงานที่ไม่สำคัญสำหรับนักออกแบบระบบประปา: ดังนั้นสำหรับการเดินทางไปดวงดาวอย่างน้อยก็จำเป็นต้องสร้างห้องน้ำอวกาศที่มีอายุการใช้งานยี่สิบปีเป็นอย่างน้อย รับประกันและเครื่องซักผ้าแบบเดียวกัน

น้ำสำหรับซักล้างและดื่มจะต้องนำติดตัวไปด้วยหรือนำกลับมาใช้ซ้ำ เช่นเดียวกับอากาศและอาหารก็ต้องถูกจัดเก็บหรือปลูกบนเรือด้วย การทดลองเพื่อสร้างระบบนิเวศแบบปิดบนโลกได้ดำเนินการไปแล้ว แต่สภาพของพวกเขายังคงแตกต่างจากในอวกาศอย่างมาก อย่างน้อยก็ในที่ที่มีแรงโน้มถ่วง มนุษยชาติรู้วิธีเปลี่ยนสิ่งที่บรรจุอยู่ในโถให้เป็นน้ำดื่มสะอาด แต่ในกรณีนี้ จำเป็นต้องสามารถทำได้ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง ด้วยความน่าเชื่อถืออย่างแท้จริง และไม่มีวัสดุสิ้นเปลืองบรรทุกบรรทุก: นำตลับกรองบรรทุกบรรทุกไปที่ ดาวแพงเกินไป

การซักถุงเท้าและการป้องกันการติดเชื้อในลำไส้อาจดูเหมือนเป็นข้อจำกัด "ที่ไม่ใช่ทางกายภาพ" ซ้ำซากเกินไปในเที่ยวบินระหว่างดวงดาว อย่างไรก็ตาม นักเดินทางที่มีประสบการณ์จะยืนยันว่า "สิ่งเล็กๆ น้อยๆ" เช่น รองเท้าที่ไม่สบายตัว หรืออาการปวดท้องจากอาหารที่ไม่คุ้นเคยในการสำรวจแบบอัตโนมัติสามารถพลิกกลับได้ เข้าสู่อันตรายถึงชีวิต

การแก้ปัญหาแม้แต่ปัญหาพื้นฐานในชีวิตประจำวันนั้นจำเป็นต้องมีฐานทางเทคโนโลยีที่จริงจังพอๆ กับการพัฒนาเครื่องยนต์อวกาศใหม่โดยพื้นฐาน หากบนโลกคุณสามารถซื้อปะเก็นที่ชำรุดในถังส้วมได้ที่ร้านค้าที่ใกล้ที่สุดในราคาสองรูเบิลจากนั้นบนเรือ Martian จำเป็นต้องจัดเตรียมเงินสำรอง ทุกคนชิ้นส่วนที่คล้ายกันหรือเครื่องพิมพ์สามมิติสำหรับการผลิตชิ้นส่วนอะไหล่จากวัตถุดิบพลาสติกสากล

ในกองทัพเรือสหรัฐฯ เมื่อปี 2556 อย่างจริงจังเริ่มการพิมพ์ 3 มิติ หลังจากที่เราประเมินเวลาและเงินที่ใช้ในการซ่อมอุปกรณ์ทางทหารโดยใช้วิธีดั้งเดิมในสนาม กองทัพให้เหตุผลว่าการพิมพ์ปะเก็นหายากสำหรับส่วนประกอบเฮลิคอปเตอร์ที่เลิกผลิตไปเมื่อสิบปีที่แล้วนั้นง่ายกว่าการสั่งซื้อชิ้นส่วนจากโกดังในทวีปอื่น

Boris Chertok หนึ่งในเพื่อนร่วมงานที่ใกล้ที่สุดของ Korolev เขียนไว้ในบันทึกความทรงจำของเขาเรื่อง "Rockets and People" ว่า ณ จุดหนึ่ง โครงการอวกาศของโซเวียตกำลังเผชิญกับปัญหาการขาดแคลนหน้าสัมผัสปลั๊ก ตัวเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้สำหรับสายเคเบิลแบบมัลติคอร์ต้องได้รับการพัฒนาแยกต่างหาก

นอกจากอะไหล่สำหรับอุปกรณ์ อาหาร น้ำ และอากาศแล้ว นักบินอวกาศยังต้องการพลังงานอีกด้วย เครื่องยนต์และอุปกรณ์ออนบอร์ดจะต้องใช้พลังงาน ดังนั้นปัญหาของแหล่งพลังงานที่ทรงพลังและเชื่อถือได้จะต้องได้รับการแก้ไขแยกกัน แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ไม่เหมาะ หากเพียงเพราะระยะห่างจากดวงดาวที่กำลังบิน เครื่องกำเนิดไอโซโทปรังสี (ซึ่งให้พลังงานแก่ยานโวเอเจอร์และนิวฮอริซอนส์) ไม่ได้ให้พลังงานที่จำเป็นสำหรับยานอวกาศที่มีคนขับขนาดใหญ่ และพวกเขายังไม่ได้เรียนรู้วิธีทำให้เต็ม -เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำหรับอวกาศ

โครงการดาวเทียมที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ของโซเวียตเสียหายจากเรื่องอื้อฉาวระหว่างประเทศหลังจากการล่มสลายของคอสมอส 954 ในแคนาดา เช่นเดียวกับความล้มเหลวหลายครั้งซึ่งมีผลกระทบน้อยกว่ามาก งานที่คล้ายกันในสหรัฐอเมริกาถูกหยุดลงก่อนหน้านี้ด้วยซ้ำ ตอนนี้ Rosatom และ Roscosmos ตั้งใจที่จะสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในอวกาศ แต่สิ่งเหล่านี้ยังคงเป็นสถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่งสำหรับเที่ยวบินระยะสั้น ไม่ใช่การเดินทางหลายปีไปยังระบบดาวอื่น

บางทียานอวกาศระหว่างดวงดาวในอนาคตอาจใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แทนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ เกี่ยวกับความยากลำบากในการกำหนดพารามิเตอร์ของพลาสมาเทอร์โมนิวเคลียร์อย่างถูกต้องอย่างน้อยที่ MIPT ในฤดูร้อนนี้ อย่างไรก็ตาม โครงการ ITER บนโลกกำลังดำเนินไปอย่างประสบความสำเร็จ แม้แต่ผู้ที่เข้าสู่ปีแรกในวันนี้ก็มีโอกาสที่จะเข้าร่วมงานเครื่องปฏิกรณ์เทอร์โมนิวเคลียร์ทดลองเครื่องแรกที่มีสมดุลพลังงานเชิงบวก

จะบินอะไร?

เครื่องยนต์จรวดแบบธรรมดาไม่เหมาะสำหรับการเร่งและลดความเร็วของเรือระหว่างดวงดาว ผู้ที่คุ้นเคยกับหลักสูตรกลศาสตร์ที่สอนที่ MIPT ในภาคการศึกษาแรกสามารถคำนวณได้อย่างอิสระว่าจรวดจะต้องใช้เชื้อเพลิงเท่าใดจึงจะไปถึงอย่างน้อยหนึ่งแสนกิโลเมตรต่อวินาที สำหรับผู้ที่ยังไม่คุ้นเคยกับสมการ Tsiolkovsky เราจะประกาศผลลัพธ์ทันที - มวลของถังเชื้อเพลิงจะสูงกว่ามวลของระบบสุริยะอย่างมาก

การจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงสามารถลดลงได้โดยการเพิ่มความเร็วที่เครื่องยนต์ปล่อยของเหลวทำงาน ก๊าซ พลาสมาหรืออย่างอื่น จนถึงลำแสงอนุภาคมูลฐาน ปัจจุบัน เครื่องยนต์พลาสมาและไอออนถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในการบินของสถานีระหว่างดาวเคราะห์อัตโนมัติภายในระบบสุริยะหรือเพื่อแก้ไขวงโคจรของดาวเทียมค้างฟ้า แต่ก็มีข้อเสียอื่น ๆ อีกหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เครื่องยนต์ทั้งหมดมีแรงขับน้อยเกินไป แต่ยังไม่สามารถเร่งความเร็วเรือได้หลายเมตรต่อวินาที

Oleg Gorshkov รองอธิการบดี MIPT เป็นหนึ่งในผู้เชี่ยวชาญที่ได้รับการยอมรับในด้านเครื่องยนต์พลาสมา เครื่องยนต์ซีรีส์ SPD ผลิตขึ้นที่ Fakel Design Bureau ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์อนุกรมสำหรับการแก้ไขวงโคจรของดาวเทียมสื่อสาร

ในทศวรรษ 1950 โครงการเครื่องยนต์ได้รับการพัฒนาซึ่งจะใช้แรงกระตุ้นจากการระเบิดนิวเคลียร์ (โครงการ Orion) แต่ก็ยังห่างไกลจากการที่จะกลายเป็นโซลูชันสำเร็จรูปสำหรับการบินระหว่างดวงดาว การออกแบบเครื่องยนต์ที่ใช้เอฟเฟกต์แมกนีโตไฮโดรไดนามิกซึ่งได้รับการพัฒนาน้อยกว่านั้นคือเร่งความเร็วเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์กับพลาสมาระหว่างดวงดาว ตามทฤษฎีแล้ว ยานอวกาศสามารถ "ดูด" พลาสมาเข้าไปข้างในแล้วโยนกลับออกมาเพื่อสร้างแรงขับของไอพ่น แต่นี่ทำให้เกิดปัญหาอีกประการหนึ่ง

จะอยู่รอดได้อย่างไร?

พลาสมาระหว่างดวงดาวส่วนใหญ่เป็นโปรตอนและนิวเคลียสของฮีเลียม หากเราพิจารณาอนุภาคหนัก เมื่อเคลื่อนที่ด้วยความเร็วหลายร้อยพันกิโลเมตรต่อวินาที อนุภาคทั้งหมดเหล่านี้จะได้รับพลังงานขนาดเมกะอิเล็กตรอนโวลต์หรือแม้แต่สิบเมกะอิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งเป็นปริมาณเดียวกับผลคูณของปฏิกิริยานิวเคลียร์ ความหนาแน่นของตัวกลางระหว่างดาวอยู่ที่ประมาณหนึ่งแสนไอออนต่อลูกบาศก์เมตร ซึ่งหมายความว่าต่อวินาทีหนึ่งตารางเมตรของตัวเรือจะได้รับโปรตอนประมาณ 10,13 โปรตอนด้วยพลังงานหลายสิบ MeV

หนึ่งอิเล็กตรอนโวลต์, eV,― นี่คือพลังงานที่อิเล็กตรอนได้รับเมื่อบินจากอิเล็กโทรดหนึ่งไปยังอีกอิเล็กโทรดโดยมีความต่างศักย์หนึ่งโวลต์ ควอนตัมแสงมีพลังงานนี้ และควอนตัมอัลตราไวโอเลตที่มีพลังงานสูงกว่าก็สามารถทำลายโมเลกุล DNA ได้แล้ว การแผ่รังสีหรืออนุภาคที่มีพลังงานเมกะอิเล็กตรอนโวลต์จะมาพร้อมกับปฏิกิริยานิวเคลียร์และยิ่งไปกว่านั้นตัวมันเองก็สามารถก่อให้เกิดพวกมันได้

การฉายรังสีดังกล่าวสอดคล้องกับพลังงานที่ดูดซับ (สมมติว่าพลังงานทั้งหมดถูกดูดซับโดยผิวหนัง) จำนวนสิบจูล ยิ่งไปกว่านั้น พลังงานนี้ไม่เพียงแต่มาในรูปของความร้อนเท่านั้น แต่อาจถูกนำมาใช้บางส่วนเพื่อเริ่มต้นปฏิกิริยานิวเคลียร์ในวัสดุของเรือด้วยการก่อตัวของไอโซโทปอายุสั้น กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ชั้นบุจะกลายเป็นกัมมันตภาพรังสี

โปรตอนและนิวเคลียสฮีเลียมที่ตกกระทบบางส่วนสามารถถูกเบี่ยงเบนไปจากสนามแม่เหล็ก รังสีเหนี่ยวนำและรังสีทุติยภูมิสามารถป้องกันได้ด้วยเปลือกที่ซับซ้อนหลายชั้น แต่ปัญหาเหล่านี้ยังไม่มีวิธีแก้ปัญหาเช่นกัน นอกจากนี้ปัญหาพื้นฐานของรูปแบบ "ซึ่งวัสดุจะถูกทำลายโดยการฉายรังสีน้อยที่สุด" ในขั้นตอนการให้บริการเรือที่กำลังบินจะกลายเป็นปัญหาเฉพาะ - "วิธีคลายเกลียวสลักเกลียว 25 ตัวสี่ตัวในห้องที่มีพื้นหลังห้าสิบมิลลิวินาทีต่อ ชั่วโมง."

ขอให้เราระลึกว่าในระหว่างการซ่อมแซมกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลครั้งล่าสุด นักบินอวกาศล้มเหลวในการคลายเกลียวสลักเกลียวสี่ตัวที่ยึดกล้องตัวใดตัวหนึ่งออก หลังจากปรึกษากับโลกแล้ว พวกเขาก็เปลี่ยนกุญแจจำกัดแรงบิดเป็นกุญแจปกติและใช้กำลังดุร้าย สลักเกลียวเคลื่อนออกจากตำแหน่ง เปลี่ยนกล้องได้สำเร็จ หากถอดสลักที่ติดอยู่ออกไป การสำรวจครั้งที่สองจะมีค่าใช้จ่ายครึ่งพันล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือมันคงไม่เกิดขึ้นเลย

มีวิธีแก้ไขหรือไม่?

ในนิยายวิทยาศาสตร์ (มักเป็นแฟนตาซีมากกว่าวิทยาศาสตร์) การเดินทางระหว่างดวงดาวทำได้สำเร็จผ่าน "อุโมงค์ใต้อวกาศ" อย่างเป็นทางการ สมการของไอน์สไตน์ซึ่งอธิบายเรขาคณิตของอวกาศ-เวลาขึ้นอยู่กับมวลและพลังงานที่กระจายไปในอวกาศ-เวลานี้ ยอมให้เกิดสิ่งที่คล้ายกัน - มีเพียงต้นทุนพลังงานโดยประมาณเท่านั้นที่น่าหดหู่ยิ่งกว่าการประมาณปริมาณเชื้อเพลิงจรวดสำหรับ เที่ยวบินไปยังพรอกซิมา เซ็นทอรี ไม่เพียงแต่คุณต้องการพลังงานมากเท่านั้น แต่ความหนาแน่นของพลังงานจะต้องเป็นลบด้วย

คำถามที่ว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะสร้าง "รูหนอน" ที่มั่นคง ใหญ่ และมีพลังที่เป็นไปได้นั้นเชื่อมโยงกับคำถามพื้นฐานเกี่ยวกับโครงสร้างของจักรวาลโดยรวม ปัญหาอย่างหนึ่งที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขในวิชาฟิสิกส์คือการไม่มีแรงโน้มถ่วงในสิ่งที่เรียกว่าแบบจำลองมาตรฐาน ซึ่งเป็นทฤษฎีที่อธิบายพฤติกรรมของอนุภาคมูลฐานและปฏิกิริยาทางกายภาพพื้นฐานสามในสี่ประการ นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ค่อนข้างสงสัยว่าในทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัมจะมีสถานที่สำหรับ "กระโดดผ่านไฮเปอร์สเปซ" ระหว่างดวงดาว แต่พูดอย่างเคร่งครัดไม่มีใครห้ามไม่ให้พยายามหาวิธีแก้ปัญหาสำหรับการบินสู่ดวงดาว

“เทคโนโลยีเพื่อเยาวชน” 2534 ฉบับที่ 10 หน้า 18-19

วลาดิมีร์ ATSYUKOVSKY,
ผู้สมัครสาขาวิชาวิทยาศาสตร์เทคนิค
Zhukovsky ภูมิภาคมอสโก

การเดินทางระหว่างดวงดาวเป็นไปได้หรือไม่?

สื่อมวลชนมีรายงานมากมายเกี่ยวกับยูเอฟโอมากมาย ผู้เห็นเหตุการณ์อ้างว่าได้เห็นยูเอฟโอที่มนุษย์สร้างขึ้นอย่างชัดเจน พวกเขาไม่สงสัยเลยว่าพวกเขาสังเกตเห็นยานอวกาศของอารยธรรมต่างดาว อย่างไรก็ตาม จิตสำนึกของเราปฏิเสธที่จะยอมรับสิ่งนี้: สำหรับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ การมีอยู่ของอารยธรรมอื่นที่ไม่ใช่โลกนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย เพราะบนพวกมันไม่มีเงื่อนไขสำหรับสิ่งมีชีวิต อย่างน้อยก็บนพื้นผิวของมัน อาจจะอยู่ใต้พื้นผิว? ไม่น่าเป็นไปได้ แม้ว่า...

และบนดาวเคราะห์ของระบบอื่น ๆ อาจมีสิ่งมีชีวิต แต่มันอยู่ไกลจากพวกมันมาก ดาว 28 ดวงที่ใกล้ที่สุดนั้นอยู่ในช่วงตั้งแต่ 4 (ดาวเซ็นทอรีที่ใกล้ที่สุด) ถึง 13 ปีแสง (ดาวแคปเทย์น) ดาวต่างๆ เช่น ซิเรียส A และ B, Procyon A และ B, Tau Ceti จะอยู่ในช่วงเวลานี้ ไม่ใกล้! หากเรือบินไปมาด้วยความเร็วแสง ก็จะใช้เวลาประมาณ 8 ถึง 26 ปีทั้งสองทิศทาง และนี่เป็นเพียงสำหรับดาวที่ใกล้ที่สุดเท่านั้น ไม่นับเวลาในการเร่งความเร็วและลดความเร็ว วิธีนี้ไม่ค่อยแนะนำ ซึ่งหมายความว่าคุณต้องบินเร็วกว่าแสง

ลองประเมินดูว่าจะต้องใช้เวลานานเท่าใดในการเร่งความเร็วดังกล่าว (และการเบรก) เพื่อความชัดเจน ผลลัพธ์จึงสรุปไว้ในตาราง ซึ่งคุณสามารถค้นหาเวลาที่ต้องการได้ทันทีในการบรรลุความเร็วหนึ่งๆ ด้วยความเร่งหนึ่งๆ ปรากฎว่า: ถ้าเราถือว่าระยะเวลาที่อนุญาตของการเดินทางเที่ยวเดียวเท่ากับหนึ่งเดือนคุณจะต้องบินด้วยความเร็วประมาณสิบเท่าของความเร็วแสงและเร่งความเร็ว (และลดความเร็ว) ด้วย ความเร่งของการเร่งความเร็วของโลกหลายร้อยครั้ง อืม!.. และทั้งหมดนี้เรายังต้องหาพลังงานที่ไหนสักแห่ง! สิ่งมหัศจรรย์ประการหนึ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้: เที่ยวบินระหว่างดวงดาวเป็นไปได้หรือไม่ แต่แล้วยูเอฟโอมาจากไหน? ยิ่งกว่านั้น พวกเขายังประพฤติตนท้าทาย จู่ๆ พวกมันก็หายไป เคลื่อนตัวเป็นมุมฉาก ปล่อยบางสิ่งออกมา... จะเป็นอย่างไรถ้า...

ท้ายที่สุดแล้วเราต้องการอะไร? เพียงตอบคำถามสามข้อ:

1. โดยหลักการแล้วเป็นไปได้ไหมที่จะบินด้วยความเร็วที่มากกว่าความเร็วแสง? (ที่โรงเรียนพวกเขาสอนว่าอย่าทำ)

2. เร่งความเร็วอย่างแรงโดยไม่ทำลายร่างกายได้หรือไม่? (ตามแนวคิดสมัยใหม่ การบรรทุกเกินพิกัด 10 เท่านั้นเป็นสิ่งที่อนุญาตสูงสุดแล้ว)

3. สามารถรับพลังงานสำหรับการเร่งความเร็วและการเบรกได้หรือไม่? (การคำนวณแสดงให้เห็นว่าไม่มีพลังงานแสนสาหัสเพียงพอสำหรับสิ่งนี้)

น่าแปลกที่คำถามทั้งหมดแม้จะมีบันทึกที่น่าสงสัยในวงเล็บ แต่ก็มีคำตอบเชิงบวกอยู่แล้วในปัจจุบัน เป็นไปไม่ได้ที่จะบินด้วยความเร็วเกินความเร็วแสงเพียงเพราะคำสั่งห้ามของ A. Einstein แต่ทำไมบนโลกนี้ทฤษฎีสัมพัทธภาพของเขาจึงยกระดับเป็นความจริงสัมบูรณ์? ท้ายที่สุดแล้วมันมาจากสมมุติฐานนั่นคือสิ่งประดิษฐ์ของผู้เขียนซึ่งมีพื้นฐานมาจากสถานที่เท็จ ตัวอย่างเช่นในปี พ.ศ. 2430 ในการทดลองของ Michelson อันโด่งดัง ค้นพบลมไม่มีตัวตนแม้ว่าขนาดของมันจะน้อยกว่าที่คาดไว้ (จากนั้นไม่ทราบแนวคิดของชั้นขอบเขต) เกิดอะไรขึ้น? ในด้านหนึ่ง SRT ซึ่งเป็นทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากมีอีเทอร์ ในทางกลับกัน GTR ซึ่งเป็นทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ดังที่ไอน์สไตน์เขียนไว้ในบทความเรื่อง "On the Ether" และ "Ether and the Theory of Relativity" มักจะสันนิษฐานว่ามีอีเทอร์อยู่เสมอ จะเข้าใจความขัดแย้งนี้ได้อย่างไร?

การทบทวนการทดลองหลักทั้งหมดของฉันเกี่ยวกับ SRT และ GTR อย่างมีวิจารณญาณ (ดู "รากฐานเชิงตรรกะและเชิงทดลองของทฤษฎีสัมพัทธภาพ การทบทวนเชิงวิเคราะห์" M., MPI, 1990, 56 หน้า) แสดงให้เห็นว่าในบรรดาการทดลองเหล่านี้ ไม่มีการยืนยันเรื่องนี้อย่างคลุมเครือ ทฤษฎี! นั่นคือสาเหตุที่สามารถลดราคาได้และไม่นำมาพิจารณาที่นี่ ยิ่งไปกว่านั้น P. Laplace ยังกำหนดไว้ด้วยว่าความเร็วของการแพร่กระจายของการรบกวนจากแรงโน้มถ่วงนั้นสูงกว่าความเร็วแสงไม่ต่ำกว่า 50 ล้านเท่า และประสบการณ์ทั้งหมดของกลศาสตร์ท้องฟ้าซึ่งทำงานเฉพาะกับสูตรคงที่ที่ถือว่าความเร็วขนาดใหญ่อย่างไม่มีที่สิ้นสุด การแพร่กระจายของแรงโน้มถ่วง ยืนยันสิ่งนี้ กล่าวโดยสรุป ไม่มีการห้ามความเร็วแสงย่อย มันเป็นสัญญาณเตือนที่ผิดพลาด

มาดูคำถามที่สองกันดีกว่า ลองพิจารณาว่านักบินอวกาศเร่งความเร็วได้อย่างไร? ก๊าซจรวดกดบนผนังห้องเผาไหม้ ซึ่งกดบนจรวด จรวดกดที่ด้านหลังของเก้าอี้ และด้านหลังของเก้าอี้กดทับ และร่างกายซึ่งเป็นมวลนักบินอวกาศทั้งหมดซึ่งพยายามจะอยู่นิ่งนั้นมีรูปร่างผิดปกติและอาจพังทลายลงภายใต้อิทธิพลที่รุนแรง แต่ถ้านักบินอวกาศคนเดียวกันตกลงไปในสนามโน้มถ่วงของดาวฤกษ์บางดวง แม้ว่าเขาจะเร่งความเร็วเร็วขึ้นมาก แต่เขาก็จะไม่พบความผิดปกติใด ๆ เลย เพราะองค์ประกอบทั้งหมดในร่างกายของเขาถูกเร่งความเร็วพร้อมกันและเท่ากัน สิ่งเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นหากคุณเป่าอีเธอร์ใส่นักบินอวกาศ ในกรณีนี้การไหลของอีเทอร์ซึ่งเป็นก๊าซที่มีความหนืดจริงจะเร่งโปรตอนแต่ละตัวและนักบินอวกาศโดยรวมโดยไม่ทำให้ร่างกายเสียรูป (จำนวนิยายวิทยาศาสตร์ของ A. Belyaev "Ariel") นอกจากนี้ ความเร่งสามารถมีค่าใดๆ ก็ได้ ตราบใดที่การไหลสม่ำเสมอ นี่ก็มีโอกาสเช่นกัน

แล้วสุดท้ายคุณไปเอาพลังงานมาจากไหน? ตามข้อมูลของฉัน (ดู "พลศาสตร์อีเธอร์ทั่วไป การสร้างแบบจำลองโครงสร้างของสสารและสนามตามแนวคิดเกี่ยวกับอีเทอร์ที่คล้ายก๊าซ" M., Energoatomizdat, 1990, 280 หน้า) อีเทอร์เป็นก๊าซจริงที่มีโครงสร้างละเอียด สามารถอัดได้ และมีความหนืด จริงอยู่ความหนืดของมันค่อนข้างเล็กและแทบไม่มีผลกระทบต่อการชะลอตัวของดาวเคราะห์ แต่ด้วยความเร็วสูงก็มีบทบาทที่เห็นได้ชัดเจนมาก ความดันอีเธอร์มีมหาศาล มากกว่า 2 x 10 ใน 29 atm (2 x 10 ใน 32 N/sq. m) ความหนาแน่น - 8.85 x 10 นิ้ว - 12 กก./ลูกบาศก์เมตร m (ในอวกาศใกล้โลก) และเมื่อมันปรากฏออกมา มีกระบวนการทางธรรมชาติในนั้นที่สามารถจ่ายพลังงานให้เราได้ไม่จำกัด ณ จุดใดก็ได้ในอวกาศในส่วนทุกขนาด... เรากำลังพูดถึงกระแสน้ำวน

พายุทอร์นาโดธรรมดาได้รับพลังงานจลน์มาจากไหน? มันเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติจากพลังงานศักย์ในชั้นบรรยากาศ และหมายเหตุ: หากอันหลังเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติก็สามารถใช้อันแรกได้เช่นโดยการบังคับให้พายุทอร์นาโดหมุนกังหัน ทุกคนรู้ดีว่าพายุทอร์นาโดมีลักษณะคล้ายลำต้น - หนากว่าที่ฐาน การวิเคราะห์สถานการณ์นี้แสดงให้เห็นว่ามันถูกบีบอัดโดยความกดอากาศ แรงกดดันภายนอกทำให้อนุภาคก๊าซในร่างกายของพายุทอร์นาโดเคลื่อนที่เป็นเกลียวในระหว่างกระบวนการอัด ความแตกต่างของแรงกด - ภายนอกและภายใน (บวกแรงเหวี่ยง) ให้การฉายภาพของแรงที่เกิดขึ้นบนวิถีการเคลื่อนที่ของอนุภาคก๊าซ (รูปที่ 1) และทำให้มันเร่งความเร็วในร่างกายของพายุทอร์นาโด มันจะบางลงและความเร็วในการเคลื่อนที่ของผนังจะเพิ่มขึ้น ในกรณีนี้ จะใช้กฎการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม mrv = const และยิ่งพายุทอร์นาโดถูกบีบอัดมากเท่าใด ความเร็วของการเคลื่อนที่ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นบรรยากาศทั้งหมดของโลกจึงทำงานกับพายุทอร์นาโดแต่ละลูก พลังงานขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของอากาศเท่ากับ 1 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร m และความดันเท่ากับ 1 atm (10 ใน 5 N/sq. m) และในอีเทอร์ความหนาแน่นจะน้อยกว่า 11 ลำดับความสำคัญ แต่ความดันจะสูงกว่า 29 (!) ตามลำดับ และอีเทอร์ก็มีกลไกของตัวเองที่สามารถจ่ายพลังงานได้ นี่คือ BL บอลสายฟ้า

โมเดลอีเธอร์ไดนามิกของ BL เป็นเพียงแบบจำลองเดียว (!) ที่สามารถอธิบายคุณลักษณะทั้งหมดของมันได้ทั้งหมด และสิ่งที่ขาดหายไปในวันนี้เพื่อให้ได้พลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมจากอีเทอร์คือการเรียนรู้วิธีสร้าง CMM เทียม แน่นอนหลังจากที่เราเรียนรู้วิธีสร้างเงื่อนไขสำหรับการก่อตัวของกระแสน้ำวนในอีเทอร์ แต่เราไม่เพียงแต่ไม่รู้ว่าต้องทำอย่างไรเท่านั้น แต่เราไม่รู้ด้วยซ้ำว่าจะต้องทำอย่างไร ถั่วแตกยากมาก! สิ่งหนึ่งที่ให้กำลังใจ: ท้ายที่สุดแล้วธรรมชาติก็สามารถสร้างมันขึ้นมาได้ CMM เหล่านี้! และถ้าเป็นเช่นนั้น บางทีสักวันหนึ่งเราก็จะสามารถจัดการได้เช่นกัน และจากนั้นก็ไม่จำเป็นต้องมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทุกชนิด โรงไฟฟ้าพลังน้ำ โรงไฟฟ้าพลังความร้อน โรงไฟฟ้าพลังความร้อน โรงไฟฟ้าพลังงานลม โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ และโรงไฟฟ้าอื่นๆ การมีพลังงานตามปริมาณที่ต้องการในทุกสถานที่ มนุษยชาติจะเข้าใกล้การแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมด้วยวิธีที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง แน่นอนว่าโดยมีเงื่อนไขว่าเขาจะต้องใช้ชีวิตอย่างสงบสุขบนโลกของเขาและอะไรจะเกิดขึ้น ไม่เพียง แต่โลกบ้านเกิดของเขาจะถูกทำลาย แต่ยังรวมถึงระบบสุริยะทั้งหมดด้วย! คุณจะเห็นว่าปัญหาสามารถแก้ไขได้ด้วยพลังงาน ในขณะเดียวกันให้ใส่ใจในรายละเอียดที่สำคัญ - ด้วยวิธีนี้จะไม่จำเป็นต้องเร่งและลดมวลเชื้อเพลิงซึ่งตอนนี้กำหนดมวลของเรือเป็นส่วนใหญ่

แล้วยานระหว่างดวงดาวล่ะ ควรจะออกแบบอย่างไร? ใช่ อย่างน้อยก็ในรูปแบบของ "จานบิน" ที่คุ้นเคยอยู่แล้ว (รูปที่ 2) ที่ส่วนหน้าจะมี “ช่องรับอีเธอร์” สองช่องที่ดูดซับอีเทอร์จากพื้นที่โดยรอบ ด้านหลังพวกเขามีห้องสร้างกระแสน้ำวนซึ่งอีเทอร์ไหลหมุนวนและอัดแน่นในตัวเอง ต่อไปตามท่อน้ำวน พายุทอร์นาโดที่ไม่มีตัวตนจะถูกส่งไปยังห้องทำลายล้าง ซึ่งพวกมัน (ด้วยการเคลื่อนที่ของสกรูเหมือนกัน แต่มุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม ทำลายล้างกันด้วยคันไถ อีเทอร์ที่มีความหนาแน่นจะไม่ถูกยับยั้งโดยชั้นขอบเขตอีกต่อไปและ ระเบิดกระจัดกระจายไปทุกทิศทาง กระแสน้ำพุ่งกลับและไปข้างหน้า - กระแสที่รวบรวมทั้งเรือและร่างกายของนักบินอวกาศซึ่งเร่งความเร็วโดยไม่เสียรูป และเรือก็บินไปข้างหน้าแสงในอวกาศแบบยุคลิดธรรมดาและในเวลาปกติ ...

แต่สิ่งที่ขัดแย้งกันของฝาแฝดคือการเพิ่มมวลและความยาวที่ลดลงล่ะ? แต่ไม่มีทาง สมมุติฐาน - มันคือสมมุติฐาน - สิ่งประดิษฐ์ที่ปราศจากผลแห่งจินตนาการเสรี และพวกเขาจะต้องถูกกวาดล้างไปพร้อมกับ “ทฤษฎี” ที่ให้กำเนิดพวกเขา เพราะถ้าถึงเวลาแล้วที่มนุษยชาติจะต้องแก้ไขปัญหาที่ประยุกต์ใช้ ก็ไม่ควรหยุดโดยเจ้าหน้าที่ที่เกินจริงซึ่งมีอุปสรรคในการเก็งกำไรที่มาจากที่ไหนเลย

บันทึก: สามารถสั่งซื้อหนังสือดังกล่าวได้ตามที่อยู่: 140160, Zhukovsky, Moscow Region, ตู้ป.ณ. 285

ในกาแล็กซีของเราเพียงแห่งเดียว ระยะห่างระหว่างระบบดาวก็กว้างใหญ่เกินจินตนาการ หากมนุษย์ต่างดาวจากนอกโลกมาเยือนโลกจริงๆ ระดับการพัฒนาทางเทคนิคของพวกเขาควรจะสูงกว่าระดับของเราบนโลกในปัจจุบันเป็นร้อยเท่า

ห่างออกไปหลายปีแสง

เพื่อระบุระยะห่างระหว่างดวงดาว นักดาราศาสตร์ได้แนะนำแนวคิดเรื่อง "ปีแสง" ความเร็วแสงเร็วที่สุดในจักรวาล: 300,000 กม./วินาที!

ความกว้างของกาแล็กซีของเราคือ 100,000 ปีแสง เพื่อครอบคลุมระยะทางอันกว้างใหญ่เช่นนี้ มนุษย์ต่างดาวจากดาวเคราะห์ดวงอื่นจำเป็นต้องสร้างยานอวกาศที่มีความเร็วเท่ากับหรือเกินกว่าความเร็วแสงด้วยซ้ำ

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าวัตถุไม่สามารถเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าความเร็วแสง อย่างไรก็ตาม ก่อนหน้านี้พวกเขาเชื่อว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะพัฒนาความเร็วเหนือเสียง แต่ในปี 1947 เครื่องบินรุ่น Bell X-1 ทำลายกำแพงเสียงได้สำเร็จ

บางทีในอนาคต เมื่อมนุษยชาติสะสมความรู้เกี่ยวกับกฎทางกายภาพของจักรวาลมากขึ้น มนุษย์โลกจะสามารถสร้างยานอวกาศที่จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงและเร็วยิ่งขึ้นไปอีก

การเดินทางที่ยิ่งใหญ่

แม้ว่ามนุษย์ต่างดาวจะสามารถเดินทางผ่านอวกาศด้วยความเร็วแสงได้ แต่การเดินทางดังกล่าวอาจใช้เวลานานหลายปี สำหรับคนโลกที่มีอายุขัยเฉลี่ยอยู่ที่ 80 ปี สิ่งนี้คงเป็นไปไม่ได้ อย่างไรก็ตาม สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดก็มีวงจรชีวิตของตัวเอง ตัวอย่างเช่น ในแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา มีต้นสนบริสเทิลโคนที่มีอายุ 5,000 ปีแล้ว

ใครจะรู้ว่ามนุษย์ต่างดาวมีชีวิตอยู่ได้กี่ปี? อาจจะหลายพัน? เที่ยวบินระหว่างดวงดาวที่ยาวนานหลายร้อยปีจึงเป็นเรื่องปกติสำหรับพวกเขา

เส้นทางที่สั้นที่สุด

เป็นไปได้ว่ามนุษย์ต่างดาวพบทางลัดผ่านอวกาศ - "หลุม" แรงโน้มถ่วงหรือการบิดเบี้ยวของอวกาศที่เกิดจากแรงโน้มถ่วง สถานที่ดังกล่าวในจักรวาลอาจกลายเป็นสะพานชนิดหนึ่งซึ่งเป็นเส้นทางที่สั้นที่สุดระหว่างเทห์ฟากฟ้าซึ่งตั้งอยู่ที่ปลายด้านต่าง ๆ ของจักรวาล

ในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา มีสิ่งพิมพ์หลายหมื่นฉบับเกี่ยวกับปัญหาการเดินทางระหว่างดวงดาว (IF) ในทศวรรษที่ผ่านมา แนวคิดและเหตุผลนี้ได้เติบโตอย่างรวดเร็วเนื่องจากแหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ต

เมื่อเร็วๆ นี้ โครงการวิจัยบูรณาการขนาดใหญ่ได้เริ่มขึ้นแล้ว: อิคารัส (BIS และ Tau Zero Foundation) และ 100-Year Starship (DARPA)

นอกจากนี้ยังมีข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับงานที่ไม่ได้มุ่งเป้าไปที่การแก้ปัญหา MP โดยตรง แต่เกี่ยวข้องกับแต่ละแง่มุมหรือจำเป็นต้องแก้ไข ตัวอย่างเช่น งานเกี่ยวกับฟิวชั่นแสนสาหัส ระบบสนับสนุนชีวิตแบบปิด การค้นหาและการวิจัยดาวเคราะห์นอกระบบ

ภารกิจนี้เกิดจากการพัฒนาระเบียบวิธีในการทำงานกับข้อมูลที่มีอยู่และแนวทางในการพิจารณาประเด็น MP การแก้ปัญหานี้ต้องพิจารณาถึงขอบเขตปัญหาทั้งหมดของ MP ในฐานะเป้าหมายของการวิจัย

มีการเสนอการจำแนกประเภทของโครงการ MP หลายประเภท พวกเขาถูกสร้างขึ้นด้วยเหตุผลที่แตกต่างกันเพื่อแก้ไขปัญหาหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สิ่งเหล่านี้เป็นการจำแนกประเภทตามระดับความเป็นไปได้ของโครงการและตามแผนผังของระบบขับเคลื่อน

มีการเสนอหลักการและเหตุผลที่เป็นประโยชน์ในการวิจัยเกี่ยวกับปัญหาของ MP และในการออกแบบยานอวกาศระหว่างดวงดาว

มีการจัดรายการงานวิจัยสมัยใหม่อย่างเป็นระบบในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีต่างๆ เพื่อให้แน่ใจว่าการนำ MP ไปใช้ในอนาคต

โดยคำนึงถึงแนวทางการนำงานวิจัยประเด็น MP ไปใช้ในทางปฏิบัติ

โครงร่างทางประวัติศาสตร์

ในปี 1911 K. E. Tsiolkovsky ในงานของเขา "Exploration of World Spaces with Jet Instruments" เปิดเผยการออกแบบทางเทคนิคครั้งแรกของจรวดอวกาศเพื่อเอาชนะระยะทางระหว่างดวงดาว: "... ดังนั้นหากเป็นไปได้ที่จะเร่งการสลายตัวของเรเดียมได้อย่างเพียงพอ หรือวัตถุกัมมันตภาพรังสีอื่น ๆ ซึ่งอาจเป็นวัตถุทั้งหมด ดังนั้นการใช้งานอาจให้ความเร็วของอุปกรณ์ไอพ่นที่ไปถึงดวงอาทิตย์ที่ใกล้ที่สุด (ดาว) จะลดลงเหลือ 10-40 ปีภายใต้เงื่อนไขอื่น ๆ เดียวกัน จากนั้น สำหรับจรวดที่มีน้ำหนักหนึ่งตันที่จะทำลายความสัมพันธ์ทั้งหมดกับระบบสุริยะ แค่เหน็บแนมก็เพียงพอแล้วเรเดียม”

โดยหลักการแล้วจนถึงทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ 20 โครงการ MP ได้ทบทวนการพิจารณาของ K. E. Tsiolkovsky ซ้ำแล้วซ้ำอีก หลังจากการสร้างอาวุธนิวเคลียร์ โครงการที่มีรายละเอียดมากขึ้นสำหรับการบินระหว่างดวงดาวก็เริ่มปรากฏขึ้น โดยเฉพาะการศึกษาของ F. Dyson ที่สร้างจากโครงการระเบิดนิวเคลียร์ Orion ซึ่งเป็นผลงานของ L. R. Shepherd

การทำลายล้างซึ่งทำนายโดย P. Dirac และค้นพบในปี 1933 เป็นแรงผลักดันให้เกิดการวิจัยเกี่ยวกับพลวัตของจรวดเชิงสัมพันธ์

ความก้าวหน้าที่สำคัญในการทำงานในด้าน MP คือโครงการ British Interplanetary Society (BIS) "Daedalus" ในปี พ.ศ. 2516-2521 ผลที่ได้คือโครงการสำรวจระหว่างดวงดาวและโครงการอื่นๆ จำนวนมาก และงานเพื่อศึกษาแง่มุมเฉพาะต่างๆ ของ MP

ปัจจุบัน โครงการวิจัยบูรณาการขนาดใหญ่ “อิคารัส” (BIS และมูลนิธิ Tau Zero) และ “ยานอวกาศ 100 ปี” (DARPA) กำลังดำเนินการอยู่

ตลอดศตวรรษที่ผ่านมานับตั้งแต่สมัยของ K. E. Tsiolkovsky มีสิ่งพิมพ์หลายพันรายการเกี่ยวกับปัญหาการบินระหว่างดวงดาว (IF) ฐานข้อมูล AIAA สำหรับคำหลัก "interstellar" มีสิ่งพิมพ์มากกว่าหนึ่งพันรายการ เป็นต้น ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา แนวคิดและเหตุผลนี้ได้เติบโตอย่างรวดเร็วเนื่องจากแหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ต

ดังนั้นงานจึงเกิดขึ้นจากการพัฒนาประเด็นของระเบียบวิธีทั้งสำหรับการทำงานกับอาร์เรย์ข้อมูลที่มีอยู่และแนวทางในการพิจารณาประเด็น MP ด้วยตนเอง มีความจำเป็นต้องพิจารณาปัญหาของ ส.ส. เองเป็นเป้าหมายของการวิจัย

เทคโนโลยีสำหรับการเอาชนะระยะทางระหว่างดวงดาวอาจได้รับการพัฒนาในอนาคต แต่การจัดการกับปัญหานี้และความเข้าใจจะนำมาซึ่งผลทางปัญญาในปัจจุบัน

ประเด็นการจำแนกประเภท

เราต้องเริ่มต้นด้วยการจำแนกประเภทและการจัดลำดับอาร์เรย์ของโครงการ MP ที่มีอยู่ เพื่อจุดประสงค์นี้เราสามารถแนะนำแนวคิดนี้ได้ โครงการท่องเที่ยวระหว่างดวงดาว (IP)- โครงการ MP ซึ่งเป็นคำอธิบายของเทคโนโลยีที่สามารถครอบคลุมระยะทางระหว่างดวงดาวได้นั้นมีองค์ประกอบบังคับสองประการ: วิธี (วิธีการ) ของการเคลื่อนที่และเวลาการบิน

ตามโครงสร้าง โครงการการบินระหว่างดวงดาวสามารถแบ่งออกเป็นหน่วยขับเคลื่อน (PS) และหน่วยน้ำหนักบรรทุก (PL) องค์ประกอบสำคัญของโปรเจ็กต์ MP คือแผนภาพวงจรควบคุมระยะไกล

การจำแนกประเภทแผนภาพวงจรควบคุมระยะไกลอย่างง่าย ขึ้นอยู่กับการจำแนกประเภทตามหลักการเคลื่อนไหวทางกายภาพที่ใช้

สำหรับ PN นั้น PN หลายรูปแบบได้ถูกแยกออกและบางครั้งก็มีการอธิบายโดยละเอียดในงานนิยายวิทยาศาสตร์

นอกจากนี้ ยังมีประโยชน์ในการจำแนกโครงการ MP ตามระดับความสมจริง ซึ่งสัมพันธ์กันดีกับระดับการพัฒนาโครงการ MP โดยเฉพาะ การจำแนกประเภทที่สอดคล้องกันแสดงไว้ในตาราง 1.

ตารางที่ 1. การจำแนกโครงการ MP ตามระดับความสมจริง

การจำแนกประเภทนี้เป็นตัวกรองแรกสำหรับการเลือกโครงการ MP เพื่อการพัฒนา/การวิจัยเพิ่มเติม เมื่อเลือกระดับแล้ว คุณไม่จำเป็นต้องพิจารณาโครงการที่อยู่ด้านล่าง

นอกเหนือจากการพิจารณาโครงการ MP ที่เฉพาะเจาะจงแล้ว ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับงานที่ไม่ได้มุ่งเป้าไปที่การแก้ปัญหา MP โดยตรง แต่เกี่ยวข้องกับมันหรือจำเป็นต้องแก้ไขเท่านั้น ตัวอย่างเช่น งานเกี่ยวกับการหลอมนิวเคลียร์แสนสาหัส ระบบสนับสนุนชีวิตแบบปิด การค้นหาและการวิจัยดาวเคราะห์นอกระบบ นี่คือวิธีการสร้างฐานความรู้ซึ่งพัฒนาโดยไม่คำนึงถึงการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการออกแบบ MP

ในตาราง รูปที่ 2 แสดงการจำแนกประเภทอย่างง่ายของพื้นที่ที่สร้างฐานความรู้ที่จำเป็นสำหรับการวิจัยในประเด็น MP

ตารางที่ 2. ฐานความรู้ประเด็น ส.ส

หลักการวิจัยประเด็น ส.ส

หลักการคือตำแหน่งนำทาง กฎพื้นฐาน สภาพแวดล้อมสำหรับกิจกรรมใดๆ ในเวลาเดียวกันแม้จะมีความสำคัญ แต่หลักการต่างๆ ก็ไม่สามารถละทิ้งหรือแก้ไขได้ แต่สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจและอธิบายสาเหตุของการปฏิเสธดังกล่าว

การกำหนดและชุดหลักการมีประโยชน์ทั้งสำหรับงานศึกษาเดี่ยวและสำหรับการประสานงานความพยายามที่แตกต่างกัน หลักการตลอดจนการจำแนกประเภทสามารถใช้เพื่อกรองพื้นที่ที่เห็นได้ชัดว่าไม่มีท่าว่าจะดีออกได้อย่างรวดเร็ว ในกรณีนี้ ผู้วิจัยสามารถเลือกระดับ “ความเข้มงวด” ของข้อกำหนดเพื่อความสมจริงของโครงการได้

เราสามารถเสนอชุดและหลักการทั่วไปสำหรับการพัฒนา MP ต่อไปนี้:

1. หลักการพึ่งพาเทคโนโลยีที่คาดการณ์ได้

หลักการนี้ตั้งขึ้นสำหรับโครงการเดดาลัส ขึ้นอยู่กับบทบัญญัติสองประการ:

• ในด้านเทคโนโลยีที่มีอยู่ในขณะนั้น (ในปี 1973) และเทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัจจุบัน การบินระหว่างดวงดาวเป็นไปไม่ได้
• การพึ่งพาเทคโนโลยีที่ยังไม่ได้รับการพัฒนาในทางปฏิบัติหมายถึงการปฏิเสธที่จะทำงาน

เทคโนโลยีที่คาดการณ์ได้นั้นมีความสมเหตุสมผลในทางทฤษฎี การนำไปปฏิบัติต้องใช้เวลาและเงินเท่านั้น

2. หลักการปฏิเสธไม้กายสิทธิ์"ความคืบหน้า.

หลักการนี้หมายถึงการละทิ้งแนวทางที่ใช้กันทั่วไปในการแก้ปัญหาที่ซับซ้อน การพิจารณาถึงปัญหาดังกล่าวมักหลีกเลี่ยงโดยอ้างว่าจะพบแนวทางแก้ไขได้ในอนาคต อย่างไรก็ตาม เราไม่สามารถเลื่อนการแก้ไขปัญหาไปสู่อนาคตได้ หากไม่ได้อธิบายถึงความเป็นไปได้ที่จะได้รับแนวทางแก้ไขดังกล่าว

3. หลักการของ “นามธรรมทางการเงิน”.

ไม่มีประโยชน์ที่จะประมาณต้นทุนทางการเงินในการดำเนินการ MP โดยเฉพาะเนื่องจากไม่สามารถระบุสถานการณ์ทางเศรษฐกิจล่วงหน้าได้หลายร้อยปี

4. "มนุษยธรรม"ปหลักการ.

สภาพความเป็นอยู่บนเรือไม่ควรเลวร้ายไปกว่าสภาพความเป็นอยู่โดยเฉลี่ยบนโลก

5. หลักการไม่รับคืน

การส่งลูกเรือยานอวกาศกลับสู่โลกเป็นเป้าหมายหลักของการบินที่มีคนขับ แต่สิ่งนี้ใช้ได้กับเที่ยวบินภายในระบบสุริยะเท่านั้น สำหรับ MP เนื่องจากระยะทางและระยะเวลาการบินที่ไกล การกลับมาไม่เพียงแต่ไม่สามารถบรรลุได้ในทางเทคนิค (ดูหลักการที่ 1) แต่ยังไร้ความหมายอีกด้วย

แทบไม่มีแรงจูงใจที่จะบินกลับมายังโลก แน่นอนว่าการคิดถึงสถานที่กำเนิดเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่ตัวเขาเองจะไม่สามารถกลับมาได้ มีเพียงลูกหลานของเขาเท่านั้นที่จะไปถึงโลก และทางเลือกระหว่างการสำรวจโลกใหม่หรือการคืนลูกหลานสู่โลกมักจะได้รับการสนับสนุนจากตัวเลือกแรก

เพื่อที่จะศึกษาและเชี่ยวชาญกาแล็กซีขนาดมหึมา โลกไม่จำเป็นต้องส่งเรือระหว่างดวงดาวไปยังดาวฤกษ์ทุกดวง เพียงเท่านี้ก็เพียงพอแล้วที่จะสร้างระบบดาวเคราะห์หลายสิบระบบในย่านดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุด - ภายในรัศมีประมาณ 50 ปีแสง

แผนภาพแสดงตำแหน่งใกล้เคียงดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุดของดวงอาทิตย์และเส้นทางที่เป็นไปได้ของสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรกลุ่มแรก เส้นประสีเขียวคือทิศทางที่เป็นไปได้ของการบินระหว่างดวงดาวจากระบบสุริยะ เส้นสีแดงมาจากระบบที่พัฒนาแล้ว ตัวเลข - ระยะทางเป็นปีแสง

การเคลื่อนไหวเพิ่มเติมนั้นดำเนินการจากระบบที่พัฒนาแล้วโดยอารยธรรม "ลูกสาว" ใหม่ และสำหรับโลก หลังจากการพัฒนาของระบบดาวโดยรอบ ยุคอวกาศ ยุคของการขยายตัวในอวกาศก็สิ้นสุดลง เป้าหมายนี้คือเพื่อเอาชนะอวกาศระหว่างดวงดาวด้วยยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมและสำรวจระบบดาวใกล้เคียง นั่นคือเป้าหมาย "สูงสุด" สำหรับนักบินอวกาศบนโลก

เรื่อง การใช้ประโยชน์งานวิจัยประเด็น ส.ส. ในทางปฏิบัติ

เที่ยวบินระหว่างดวงดาวเป็นเรื่องของอนาคตอันห่างไกล (แต่คาดการณ์ได้) ขณะเดียวกันก็อยากเห็นผลการวิจัยเชิงปฏิบัติในปัจจุบันด้วย นอกเหนือจากความสำคัญทางปัญญาและอุดมการณ์ที่ไม่ต้องสงสัยแล้ว การวิจัยเกี่ยวกับปัญหาของ MP ยังสามารถนำมาใช้ในกระบวนการศึกษาได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประสิทธิผลของการใช้งานดังกล่าวถูกกำหนดโดยลักษณะเฉพาะของปัญหา - การพึ่งพาการสังเคราะห์ความรู้ในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่หลากหลาย

วรรณกรรม

1. Tsiolkovsky K. E. การสำรวจอวกาศโลกด้วยอุปกรณ์ไอพ่น / การดำเนินการเกี่ยวกับเทคโนโลยีจรวด อ.: Oborongiz, 2490. 368 หน้า

2. Shepherd, L.R. เที่ยวบินระหว่างดวงดาว เจ. บริท. นานาชาติ สค. 1952.V.11. ป.149-167.

3. Zenger E. เกี่ยวกับกลไกของจรวดโฟตอน อ.: วรรณกรรมต่างประเทศ, 2501. 142 น.

4. โครงการเดดาลัส: สาธิตความเป็นไปได้ทางวิศวกรรมของการเดินทางระหว่างดวงดาว The British Interplanetary Society, 2003. 390 หน้า