Космический корабль для дальних путешествий как называется ответ

5 самых дальних космических аппаратов, направляющихся за пределы Солнечной системы, где они сегодня?

Ближайшая к Солнцу звезда — Проксима Центавра, примерно в 4,22 световых года от нас. Например, Плутон находится всего в 0,00079 световых годах от нас, то есть примерно в 33 астрономических единицах. В этой статье мы будем двигаться в астрономических единицах (AU) , русское обозначение: а.е. где одна а.е. — это расстояние от Земли до Солнца. Всего пять зондов, отправленных с Земли, достигли орбиты Плутона. В этой статье я познакомлю вас с этими самыми далекими рукотворными устройствами, которые стремительно движутся к границам Солнечной системы. Данные обновлены на февраль 2021 года.

Новые горизонты — 50 а.е.

Новые горизонты — единственный удаленный космический аппарат, запущенный в этом столетии (2006 г.), облетевший Плутон в 2015 г. и MU69 в начале 2019 г. В настоящее время (февраль 2021 г.) находится примерно в 50 а.е. от Земли. Космический корабль «Новые горизонты» покинул гравитационное поле Земли с самой высокой скоростью в истории, а также стал самым быстро движущимся искусственным телом вокруг Земли.

Пионер 11 — 105,5 а.е.

Четвертым по удаленности искусственным объектом в космосе является космический корабль «Пионер-11» , запущенный в апреле 1973 года. После орбиты Юпитера он стал первым искусственным спутником, достигшим Сатурна в 1979 году. Затем «Пионер-11» направился к звезде в созвездии Орла, находящейся на расстоянии 125 световых лет от нас. В феврале 2021 года зонд находится на расстоянии более 105 а.е. от Земли

Вояджер-2 — 127 а.е.

В 1977 году он отправился в путешествие к внешним планетам солнечной системы. «Вояджер-2» , также известной как «Маринер-12». Космический корабль исследовал 4 планеты и стал единственным человеческим устройством, посетившим Нептун и Уран — с тех пор никто не мог добраться до этих планет. Он не направляется к какой-либо конкретной звезде, но должен пролететь примерно в 4 световых годах от Сириуса.

Пионер 10 — 127 а.е.

Идентичный космическому кораблю Пионер 11, он также был запущен в 1973 году и имел аналогичные цели, но после облета Юпитера и Сатурна он направился в противоположном направлении. Сегодня Пионер 10 является вторым по удаленности рукотворным объектом во Вселенной и направляется к звезде Альдебарран в созвездии Тельца. Он должен достичь её через 2 миллиона лет при последней известной скорости. Последняя связь со спутником состоялся 22—23 января 2003 года.

Вояджер 1 — 152 а.е.

Вояджер-1 начал свое путешествие в сентябре 1977 года, разогнавшись до 61 000 километров в час после гравитационной помощи планет Юпитера и Сатурна, и стал самым быстро движущимся искусственным объектом на сегодняшний день. Сегодня это также самый далекий объект и постоянно собирает новую информацию о внешних слоях Солнечной системы. Космический корабль «Вояджер-1» также стал первым космическим аппаратом, покинувшим Солнечную систему, и теперь исследует межзвездное пространство.

Концепция будущего

Это пять послов человечества , которые покидают Солнечную систему в соседние миры. Ни один из зондов не достигнет их раньше, чем через сотни тысяч лет, и в настоящее время в разработке нет другого космического зонда, который должен был бы нацелиться на край Солнечной системы. Недавно появилась концепция космической миссии Trident , которая может облететь Нептун в 2038 году и направиться дальше к краю Солнечной системы.

В настоящее время разрабатываются концепции , с помощью которых космические зонды могли бы посещать соседние звезды, при нашей жизни. Одним из них является проект Breakthrough Starshot , в котором будут использоваться лазеры и солнечный парусник для отправки микрозонда к соседней звезде Альфа Центавра. Этот проект все еще находится в зачаточном состоянии, в настоящее время отдельные компоненты предлагаемой концепции все еще проходят проверку.

Технологические разработки постоянно развиваются , и постоянно появляются новые оригинальные концепции о том, как достичь звезд. В ближайшие годы нам определенно есть на что рассчитывать, когда речь идет о путешествиях за пределы Солнечной системы.

Пишите ваши комментарии, если статья была интересна подписывайтесь на канал , жмите палец вверх.

Источник

Межзвездное путешествие: 7 космических кораблей для покорения космоса (часть 1)

Астрономы не так давно объявили убедительные доказательства того, что похожая на Землю планета возле Проксимы Центавра, звезды, ближайшей к нашему Солнцу, является ближайшей к нам экзопланетой, найденной на сегодняшний день.

Хотя эта звездная система является нашим космическим соседом, она находится на расстоянии 4,2 световых года или 40 триллионов километров от Земли. Учитывая такие огромные расстояния, можем ли мы когда-нибудь посетить вновь открытую планету?

На полет даже к самым близким звездам потребовались бы десятки тысяч лет, если использовать обычный космический корабль, такой как автоматические зонды, которые теперь исследуют солнечную систему.

Эти космические корабли приводятся в движение комбинацией химических и ионных двигателей с малой тягой и с помощью гравитационных траекторий, включая так называемые «маневры с рогаткой» вокруг Солнца или планет, которые дают им большой прирост скорости.

Но если мы собираемся путешествовать за пределы нашей солнечной системы, нам понадобится что-то немного более быстрое, возможно, что-то вроде гигантской ракеты-носителя проекта Daedalus, показанной здесь в масштабе с ракетой Сатурн V на иллюстрации. Вот семь способов, которыми автоматы или даже люди-исследователи могут посетить систему Проксима Центавра или другие планетные системы.

Проект Дедал

Project Daedalus — это концептуальный проект межзвездного корабля, разработанный в 1970-х годах группой технических специалистов для Британского межпланетного общества.

Целью полета была выбрана Звезда Барнарда — красный карлик на расстоянии 6 световых лет, во многом похожий на Проксиму Центавра, где, как сообщают астрономы, обнаружены признаки потенциально обитаемой планеты.

Когда проект «Дедал» был задуман, некоторые астрономы считали, что планеты могут находиться на орбите вокруг звезды Барнарда, но с тех пор в звездной системе так и не было найдено ни одной планеты.

Результатом пятилетней работы стало проектирование космического корабля Daedalus, двухступенчатой ​​ядерной ракеты, которая позволила бы ускорить 400-тонный роботизированный зонд примерно до 12 процентов скорости света. Это позволило бы кораблю совершить путешествие на 6 световых лет до Звезды Барнарда примерно за 50 лет.

Космический корабль «Дедал» должен приводиться в действие ядерным синтезом, используя электронные лучи для детонации потока топливных гранул, таких как гелий-3, которые могут быть добыты с поверхности Луны.

Несмотря на это, двигатели потребляли бы десятки тысяч тонн топлива, чтобы разогнать космический корабль до максимальной скорости примерно через 4 года полета.

Однако, в результате прожорливости двигателей не осталось бы топлива для замедления скорости, и конечный результат 50-летнего путешествие будет всего лишь 70-часовым пролетом системы назначения, прежде чем космический корабль улетит в межзвездное пространство.

Дедал был бы слишком большим (длина 200 метров, диаметр 190, масса топлива 50000 тонн), чтобы оторваться от поверхности Земли, поэтому его пришлось бы строить на орбите, а это значит, что такой космический корабль не может быть построен без технологии строительства в космосе, которой сегодня не существует.

Проект Икар

Концепции проекта Дедал 1970-х годов являются источником вдохновения для проекта Icarus (2009-2014), совместного проекта Британского межпланетного общества и Межзвездной организации Icarus, международной сети ученых, инженеров и энтузиастов, которые надеются с каждым годом развивать возможности межзвездного космического полета к 2100 году.

Проект Икар предназначен для достижения любой звезды в пределах 22 световых лет от Земли, которая имеет потенциально обитаемую экзопланету, а это означает, что если планета будет подтверждена вокруг Проксимы Центавра, то и она может стать целью назначения.

Проект Икар направлен на обновление Дедала новыми технологиями и идеями. Среди предлагаемых усовершенствований — ракетные двигатели с термоядерным синтезом, в которых используется другое ядерное топливо, которое будет взорвано лазерами вместо электронных лучей — технология, которая может быть основана на недавних достижениях в области синтеза с лазерным зажиганием.

Космический корабль Икар также может быть меньше, чем Project Daedalus, благодаря достижениям в области электронной миниатюризации и робототехники, а также будущим нанотехнологиям, что означает, что космическому кораблю потребуется меньше топлива для достижения полной скорости (10-20% от скорости света).

Космический парус

Легкие паруса, использующие давление света для движения полезной нагрузки, уже рассматриваются для межпланетных космических зондов, и в 2010 году экспериментальный японский космический корабль IKAROS успешно использовал свой легкий парус шириной 20 метров для маневрирования в течение шестилетнего путешествие на Венеру.

Но хотя космические паруса, управляемые солнечным светом, уже являются эффективным способом исследования Солнечной системы, они недостаточно быстры, чтобы преодолеть межзвездные расстояния за разумное время.

Ответ может заключаться в том, чтобы использовать мощные лазеры для разгона паруса до очень высоких скоростей со всплесками света в начале пути, пока космический корабль не окажется слишком далеко от лазерного источника и перестанет получать большую тягу от светового луча.

Поскольку движущие лазеры будут строиться на Земле или на орбите, межзвездному космическому кораблю на легких парусах не нужно будет нести топливо для полета, и поэтому масса космического корабля может быть небольшой.

Легкие парусные космические корабли с лазерным приводом являются основой проекта Breakthrough Starshot, который был объявлен в 2016 году инвестором Юрием Мильнером и физиком Стивеном Хокингом.

Проект нацелен на создание работающего прототипа к 2036 году с конечной стоимостью миссии около 10 миллиардов долларов и активно развивается в настоящее время.

Проект предусматривает создание около 1000 космических кораблей «StarChip» размером с коробку спичек, каждый из которых весит несколько грамм и прикрепляется к легкому парусу шириной 4 метра, которые будет развернуты с «материнского корабля» на орбите и ускорены наземными лазерами до скоростей от 15 до 20 процентов скорости света.

Это позволило бы космическому кораблю совершить путешествие на расстояния в 4 световых года в систему Альфа Центавра — трехзвездную систему, включающую в себя звезду Проксима Центавра и ее возможную планету — в срок между 20 и 30 годами.

Источник

Космический корабль на 500 человек для межзвёздных путешествий длиной в тысячи лет – какой он?

Вселенная невообразимо огромна! Но из-за того, что специальная теория относительности ограничивает наши возможности, путешествие даже к ближайшим звездам может растянуться на тысячелетия. Мы уже знаем, что для того, чтобы добраться к ближайшей к нам звёздной системе Альфа Центавра при использовании современных технологических решений, нам понадобится от 19 000 до 81 000 лет.

По этой причине многие теоретики предлагают человечеству положиться на так называемые космические корабли поколений и оставить свой след где-нибудь среди звёзд. Разумеется, реализация такого грандиозного проекта влечёт за собой много вопросов, в частности, насколько большим должен быть корабль, чтобы иметь возможность воссоздать полноценную земную жизнь для многопоколенной цепочки пассажиров. Этот вопрос был затронут в новом исследовании. Международная команда учёных определила, что пространства внутри корабля потребуется гораздо больше, чем “много”!

Ответ нашёлся – в специально разработанной программе HERITAGE (“НАСЛЕДИЕ”). Программа основана на группе численных методов. В предыдущем интервью Фредерик Марин, разработчик, описал её как “стохастический метод Монте-Карло, который предусматривает всевозможные сценарии событий земной жизни в симулированных условиях полёта, просчитывая вероятность появления потомства, продолжительность жизни и даже возраст смерти”.

По расчётам учёных, для успешного путешествия в другую звёздную систему необходимо 98 человек – это минимум, который исключает риск появления наследственных заболеваний и других негативных последствий вступления в брак. Но как прокормить экипаж?

Учитывая, что обезвоженная пища будет портиться и тысячелетиями разлагаться, члены экипажа должны научиться выращивать себе пищу сами. Но тогда сколько нужно пространства, чтобы производить продукцию в достаточных для пропитания количествах?

Даже “Сатурн-5” уступает “Дедалу”, который при полной заправке весит 60 000 тонн. Авторы и права: Adrian Mann.

Когда дело касается полёта в космос, первым делом обсуждается размер корабля. В электронном письме для Universe Today Марин объясняет:

“Чем больше и тяжелее космический корабль, тем сложнее и дороже его двигательная установка. Размер корабля ограничивает множество параметров. В случае с нашим кораблём, объём пищи, который можно добыть в его пределах, напрямую зависит от площади внутренней поверхности корабля. В свою очередь, площадь поверхности зависит от численности популяции на борту. Эти три параметра – размер корабля, объемы пищи и количество человек – взаимосвязаны между собой”.

Чтобы выяснить, насколько большим должен быть корабль, учёные воспользовались обновлённым софтом HERITAGE. По их утверждению, эта версия учитывает такие биологические характеристики, как рост, вес, вероятность бесплодия, беременности и угроза выкидышей.

Кроме этого, учёные взяли в расчёт потребности колонии в калориях, чтобы определить, сколько понадобится производить пищи в год. Для этого они полагались на антропоморфические данные путешественников, чтобы определить необходимое количество калорий исходя из возраста, веса, роста и уровня активности.

“Орион” – проект космического аппарата с ядерной энергодвигательной установкой. Авторы и права: SilodromeCo.

Опираясь на формулу Харриса-Бенедикта для оценки уровня метаболизма, исследователи рассчитали, сколько килокалорий в день необходимо употреблять, чтобы поддерживать идеальную массу тела. Учёные учли полных и худых, высоких и низких людей. Разобравшись с калориями, они подсчитали, сколько пищи можно вырастить в год на один квадратный километр, используя методы геопоники, гидропоники и аэропоники.

Сопоставив полученные показатели с результатами, которые дают традиционные и усовершенствованные методы возделывания культур, учёные смогли определить размер площади искусственной земли, необходимый для того, чтобы обеспечить себе пропитание на тысячи и тысячи веков. Расчёты производились с учётом относительно большого количества членов экипажа в 500 человек. В итоге было выведено число. Марин объяснял:

“Мы выяснили, что для гетерогенного экипажа, к примеру, из 500 полноценно питающихся человек, 0,45 км 2 искусственной почвы вполне хватит, чтобы выращивать все необходимые продукты, комбинируя аэропонику (для фруктов, овощей, крахмала, сахара и растительного масла) и традиционные агротехнические методы (для мяса, рыбы, молочной продукции и мёда)”.

Однако эти значения накладывают некоторые архитектурные ограничения при проектировании корабля даже минимальных размеров. Если предположить, что на корабле есть гравитация, созданная с помощью центростремительной силы (т.е. вращающегося цилиндра), то в радиусе он должен составлять как минимум 224 метра (735 футов) и 320 метров (1050 футов) в длину.

Концепция космического корабля с несколькими поколениями людей на борту, разработанная командой DSTART при поддержке ЕКА. Авторы и права: Nils Faber / Angelo Vermeulen.

“Естественно, не только добыча пищи требует особых приспособлений, но ещё и сама обитель, помещение для управления кораблём, электроснабжение, реактивный двигатель – всё это увеличит корабль, по крайней мере, в два раза, – добавил Марин. – Интересно отметить тот факт, что, даже если мы удвоим корабль в длине, он не сможет сравниться с самым высоким зданием в мире – Бурж Халифа (828 метров; 2716,5 футов)

Для поклонников исследований межзвёздного пространства и для составителей планов космических маршрутов, это исследование (как и другие из этого ряда) имеет огромное значение – благодаря ему, преставление об архитектуре корабля поколений приобретает более реалистичные очертания. Кроме того, в отличие от размытых теоретических предположений, оно позволило выйти на реальные цифры.

Кроме того, как заявляет Марин, результаты исследований дают вполне обоснованную надежду на реализацию этого грандиозного и устрашающего, на первый взгляд, проекта:

“Мы, наконец, увидели реальную возможность заняться построением кораблей для нескольких сотен поколений. Мы уже умеем строить крупные объекты на Земле. Мы определили точную площадь земли, которая будет кормить экипаж на протяжении нескольких тысяч веков”.

По словам Марина, на повестке дня остался ещё один вопрос, который предстоит изучить, — вода. Любой масштабной космической экспедиции, рассчитанной на освоение глубин космоса длиной в тысячи лет, необходимо запастись огромным количеством воды, чтобы пить, орошать земли и удовлетворять нужды санитарии и гигиены. Одних только методов рециркуляции недостаточно для постоянного снабжения экипажа водой.

Байдарочник над водой, пестрящей отражёнными звёздами, смотрит вверх, поражённый величием ночного неба. Авторы и права: Bob King.

Именно вода, по утверждению Марина, и будет предметом их следующего исследования.

“Вдалеке от планет, спутников и астероидов добыча воды может стать весьма не простой задачей. И ресурсы, имеющиеся на борту, могут пострадать от нехватки воды. Мы должны подумать над этим”, – утверждает он.

Во главе всех проектов, посвящённых завоеванию космоса или колонизации планет, стоит неизменный вопрос: “По силам ли нам это?” Ответ всегда один и тот же: “Сколько средств мы готовы вложить в этот проект?” Всякий космический полёт, каким бы он ни был по масштабам, требует серьёзной вовлечённости с точки зрения времени, энергии и ресурсов.

А ещё он требует авантюризма, ведь приходится рисковать жизнью. Звёзды ждут только смельчаков. Но что действительно необходимо, так это стремление довести дело до конца. Только крайняя важность и неотложность этой экспедиции (ведь Земля обречена) заставляет поверить в существование людей, в характере которых уместились подобные черты.

Тем не менее, хоть мы и отдаём себе отчёт в том, сколько средств, ресурсов и времени будет стоить нам совершение этого абсолютно беспрецедентного рейса вглубь космоса, этот первый шаг жизненно важен для нас. Только поняв это, человечество сможет решить, готово ли оно сделать ещё несколько шагов.

Источник