Under en TVIW (astronomiskt seminarium i Tennessee som ägnade sig åt interstellära flygningar) presenterade Rob Swinney - före detta skvadronkommandant för Royal Air Force, ingenjör och MSc med ansvar för projektet Icarus - en rapport om arbetet på projektet på sistone. Swinney uppdaterade historien om Icarus från allmänheten: från inspiration till Daedalus-projektets idéer, framhävd i en BIS-rapport (det brittiska interplanetära samhället - den äldsta organisationen som stödjer rymdforskning) 1978, till ett gemensamt beslut från BIS- och Tau Zero-entusiasterna att återuppta forskning 2009 år och före de senaste nyheterna om projektet, daterat 2014 år.
Det ursprungliga utkastet till det 78: e året var enkelt i sin formulering, men svårt att genomföra, för att svara på Enrique Fermis fråga: "Om det finns ett rimligt liv bortom jorden, och interstellära flygningar är möjliga, varför finns det inga bevis för andra utomjordiska civilisationer?". Daedalus-undersökningen syftade till att utveckla en interstellär rymdskeppsdesign med hjälp av befintlig teknik i rimliga extrapoleringar. Och resultatet av arbetet dundrade till hela den vetenskapliga världen: skapandet av ett sådant skepp är verkligen möjligt. Projektrapporten stöddes av en detaljerad plan av fartyget med användning av deuterium-helium-3-fusion från förberedda granuler. Daedalus tjänade sedan som riktlinje för alla efterföljande utvecklingar inom interstellära flygningar i 30 år.
Icarus, son till Daedalus
Efter en så lång tid var det dock nödvändigt att revidera de idéer och tekniska lösningar som antogs i Daedal för att kunna bedöma hur mycket de stod tidstestet. Dessutom gjordes nya upptäckter under denna period, en förändring av konstruktionen i enlighet med dem skulle förbättra skeppets övergripande prestanda. Arrangörerna ville också intressera den yngre generationen i astronomi och byggandet av interstellära rymdstationer. Det nya projektet heter för att hedra Icarus, son till Daedalus, som trots den negativa skuggan av namnet motsvarade de första orden i 78-årsrapporten:
"Vi hoppas att det här alternativet kommer att ersätta den framtida designen, den analoga Icarus, som visar de senaste upptäckterna och tekniska innovationerna så att Icarus kan nå de höjder som fortfarande är oövervinnade av Daedalus. Förhoppningsvis kommer tack vare utvecklingen av våra idéer att dagen kommer när mänskligheten bokstavligen kommer att röra stjärnorna. "
Rethinking Icarus
Så, "Icarus" skapades exakt som en fortsättning på "Daedalus". Indikatorerna för det gamla projektet ser fortfarande mycket lovande ut, men måste ändå raffineras och uppdateras:
1) I "Dedal" användes relativistiska elektronstrålar för att komprimera bränslegranuler, men efterföljande studier visade att denna metod inte kan ge den nödvändiga impulsen. Ionbalkar används istället i laboratorier för fusion. En sådan felberäkning, som kostade det nationella komplexet av termonukleära reaktioner 20 år och 4 miljarder dollar, visade emellertid svårigheten att hantera termonukleär fusion även under idealiska förhållanden.
2) Det största hindret för "Daedalus" - Helium-3. Det är inte på jorden, och därför är det nödvändigt att extrahera det från gasjättar borta från vår planet. Denna process är för dyr och komplicerad. 3) Ett annat problem som "Ikara" kommer att behöva lösa är avslag på information om kärnreaktioner. Det var bristen på information som gjorde det möjligt för 30 år sedan att göra mycket optimistiska beräkningar av effekten av bestrålning av hela skeppet med gammastrålar och neutroner, vars utsläpp inte kan avges av motorn på termonukleär syntes.
4) Tritium användes i pellets av bränsle för antändning, men för mycket värme frigjordes från sönderfallet av dess atomer. Utan ett ordentligt kylsystem kommer tändningen av bränslet att åtföljas av tändningen av resten.
5) Dekompression av tankar med bränsle på grund av tömning kan orsaka explosion i förbränningskammaren. För att lösa detta problem har viktningsmedel lagts till tankens konstruktion för att balansera trycket i olika delar av mekanismen.
6) Den sista svårigheten är fartygets underhåll. Enligt projektet är fartyget utrustat med ett par robotar, liknande R2D2, som med hjälp av diagnostiska algoritmer kommer att upptäcka och reparera eventuell skada. Sådana tekniker verkar vara mycket komplicerade även nu, i datortiden, för att inte säga något om 70-talet.
Nya skeppsalternativ
Det nya designteamet är inte längre begränsat till skapandet av ett manövrerbart fartyg. För forskningsanläggningar använder Icarus sondar ombord på skeppet. Detta förenklar inte bara designers uppgift, utan minskar också betydligt den tid som studeras i stjärnsystem. I stället för deuterium-helium-3 arbetar en ny rymdfarkost på ren deuterium-deuterium. Trots större neutronutsläpp kommer det nya bränslet inte bara att öka motorns effektivitet utan också eliminera behovet av att extrahera resurser från andra planets yta. Deuterium minas aktivt från oceanerna och används i kärnkraftverk som verkar på tungt vatten. Människan har emellertid hittills misslyckats med att erhålla en kontrollerad sönderfallsreaktion med utsläpp av energi. Den långvariga loppet av laboratorier runt om i världen för exoterm kärnfusion hindrar skeppsdesign. Så är frågan om det optimala bränslet för ett interstellärt kärl fortfarande öppet. I ett försök att hitta en lösning 2013 hölls en intern konkurrens bland enheterna i BIS. Teamet vann WWAR Ghost från University of Munich. Deras konstruktion är baserad på termonukleär fusion med en laser som ger snabb uppvärmning av bränslet till önskad temperatur.
Interstellära fartyget "Icarus": Visionen av mänsklighetens kosmiska framtid
Trots originalets idé och några tekniska drag, kunde deltagarna inte lösa huvudproblemet - valet av bränsle. Dessutom är det vinnande skeppet enormt. Den överstiger storleken på "Daedalus" med 4-5 gånger, och andra metoder för termonukleär fusion kan behöva mindre utrymme.
Följaktligen beslutades att främja två typer av motorer: baserad på termonukleär fusion och baserad på nypa Bennett (plasmamotor). Dessutom, parallellt med deuterium-deuterium, beaktas även den gamla versionen med tritium-helium-3. Faktum är att helium-3 ger bästa möjliga resultat i någon form av motor, så forskare arbetar på sätt att få det.
Ett intressant förhållande kan spåras i alla deltagares deltagande i tävlingen: vissa delar av strukturen (prober för miljöstudier, bränsleförvaring, sekundära strömförsörjningssystem etc.) på något fartyg förblir oförändrade. Definitivt kan man säga följande:
- Fartyget blir varmt. Varje metod för att bränna någon av de presenterade typerna av bränsle åtföljs av utsläpp av stora mängder värme. Deuterium kräver ett massivt kylsystem på grund av direkt frisättning av termisk energi under reaktionen. En magnetisk plasmamotor kommer att skapa virvelströmmar i de omgivande metallerna, också värma dem. På jorden finns det redan radiatorer av tillräcklig kraft för att effektivt kyla kroppar med temperaturer över 1000C, det är fortfarande att anpassa dem till behoven och förhållandena hos rymdskeppet.
- Fartyget kommer att vara kolossalt. En av de viktigaste uppgifterna för Icarus-projektet var att minska storleken, men med tiden blev det klart att termonukleära reaktioner krävde mycket utrymme. Även de minsta viktiga designalternativen väger tiotusentals ton.
- Fartyget kommer att vara långt. "Daedalus" var mycket kompakt, varje del av den kombinerades med en annan, som en matryoshka. I Ikar ledde försök att minimera radioaktiva effekter på fartyget till dess förlängning (detta är väl demonstrerat i Firefly-projektet av Robert Freeland).
Zeus
Rob Swinney rapporterade att en grupp från Drexel University gick med i Icarus-projektet. "Nybörjare" främjar idén att använda PJMIF (ett system baserat på bläckstrålespänning med hjälp av magneter, medan plasman är stratifierad, vilket ger förutsättningar för kärnreaktioner). Denna princip är för närvarande den mest effektiva. Faktum är att det är en symbios av två metoder för kärnreaktioner, det absorberade alla fördelar med tröghet och magnetisk termonukleär fusion, såsom minskning av strukturens massa och en signifikant minskning av kostnaden. Deras projekt heter "Zeus".
"Tid för att komma härifrån"
Kort före TVIW höll Icarusprojektet en utställning i Australien, där alla ovan nämnda projekt visades för allmänheten. Forskare från hela världen samlades under ett tak för att dela erfarenheter. Detta är ett ovanligt tillfälle för proffs som deltar i ett interkontinentala projekt för att chatta med sina kollegor.
Efter detta möte ägde TVIW rum, där Swinney fastställde ett preliminärt datum för genomförandet av Icarus-projektet - augusti 2015. Den senaste rapporten kommer att innehålla hänvisningar till modifikationer av gamla Daedalus utveckling och innovationer som helt skapats av det nya laget. Seminariet avslutades av en monolog av Rob Swinney, där han sa: "Universums mysterier väntar på oss någonstans där! Tiden att komma ut härifrån! "
Cyclops Dawn
Det är intressant att det nya projektet är oupplösligt kopplat till sin föregångare. Transporten för leverans av delar och bränsle till jordens lilla omlopp under byggandet av Icara kan vara Cyclops, en kortflygplan rymdskepp utvecklad under ledning av Alan Bond (en av de ingenjörer som arbetade på Daedalus).
