נסיעה בין כוכבית שטח לא יהיה מוצלח ללא מערכת בלימה טובה יותר

אחד המפתחות החשובים ביותר לעשות נסיעה בין כוכבית אפשרית בחלל היא לבנות משהו שיכול ללכת מהר - מהר מאוד. עוד דבר לא כל כך ברור? מכה ביעילות את הבלמים.

למרות המטרה מאחורי נסיעות בחלל היא לנסוע מרחקים ארוכים מהר ככל האפשר, העיצוב צריך להיות מבוסס על המשימה. אם אתה מנסה פשוט לנסוע שווה ערך קוסמולוגי של Bumfuck, בשום מקום, לעצור מהר הוא לא חשוב כמו - אתה אפילו לא צריך לבנות מנגנון בלימה עבור החללית שלך.

אבל זה לא בדיוק הנקודה של נסיעה בחלל. אתה רוצה ל ללכת לאנשהו - גם בגלל שאתה מנסה ללמוד מערכת מרחוק, או שאתה מנסה לנחות על עולם חדש ולחקור אותו על פני השטח.

בכל מקרה, אתה צריך לוודא שאתה יכול להאט את החללית שלך, כך שאתה לא פשוט לדלג על זה בהרף עין (או גרוע מזה, לקרוס למשהו.) אם אתה רק עושה flyby - כמו מה ה אופקים חדשים בדיקה עושה את החגורה קויפר עם פלוטו ועולמות אחרים - אתה עדיין צריך ללכת איטי מספיק כדי למעשה לאסוף נתונים כדאי. אם אתה מנסה להיכנס למסלול של כדור הארץ, אז אתה בהחלט צריך לוודא שאתה זז לאט מספיק, כי אתה לא פשוט לשרוף באווירה של העולם הזה - או לקרוס לתוך פני השטח כמו אסטרואיד ללא שום תחושה של קדושה.

מטוסים שנוסעים דרך שמים של כדור הארץ משתמשים בגרירה כדי להאט. אין גזים שאתה יכול לנצל כדי להאט.

אז איך אתה הבלם? אחת הטכניקות מהנדסים להעסיק, שנקרא aerobraking, מנצל את כוח הכבידה. בעיקרון, חללית צריכה לשנות את מהירותה כפי שהיא נכנסת מסלול אליפטי מוארך ליעדה. זה קורה על ידי שילוב של מערכת הנעה הפוכה (כלומר ירי לעבר החלק הקדמי של החללית) עם כוח המשיכה של הכוכב ואת האווירה. אם האווירה עבה, אז מעבר מסלול אחד צריך להיות יעיל להאט את החללית למטה. אם זה רזה או לא קיים, אז כמה עוברי מסלול יפעל להאט את החללית למטה מספיק טוב אז סוף סוף הוא נכנס למסלול יציב סביב כדור הארץ או הירח נחקר.

אבל זה לא קל. לדוגמה, השגת מסלול סופי ויציב סביב מאדים נמשכת שישה חודשים נוספים לאחר חללית כבר הגיעה לכוכב האדום. אם מערכת הנעה שלך מבוססת כימי, אז אטמוספרות דקים אומר שאתה צריך לבזבז יותר דלק להאט ולעזור aerobraking את התהליך. עלויות אלה גבוהות בהרבה אם אתה מנסה לנחות על פני השטח עצמו.

וכאשר מדובר במערכות הנעה חלופיות מתחדשות - אשר עדיין בפיתוח - מנגנוני בלימה הם אפילו פחות מחושב. לדוגמה, בואו נסתכל על יוזמת Breakhotrough Starshot, המתכננת לשלוח את nanocraft אל Alpha Centauri במהירות של כחמישית ממהירות האור, באמצעות קרן אור שדוחפת את המפרשים הסולאריים של החללית קדימה.

מפרשים השמש יכולה להיות צורה נהדרת של הנעה חללית עבור כלי רכב קל. אתה פשוט לסמוך על הכוח של השמש כדי להזיז אותך קדימה. אבל אז יש לך שאלה גדולה יותר להתמודד עם - איך להאט? כמו מפרש רגיל, הרעיון יהיה לאפשר לצורת המפרש להגדיר מחדש את עצמו כך שהוא יוכל גם להשתמש בכוח השמש כדי להאט.

זה הרבה קל יותר להגיד מאשר לעשות. אחרי הכל, אם התוכנית שלך היא לנסוע למערכת כוכב חדש, לא תהיה לך שליטה בזמן אמת של מפרש החללית. אתה גם צריך להתמודד עם האור של כוכב אחר אינטראקציה עם מפרש. נעה לעבר המערכת כי אתה כנראה הולכים לכיוון זה כוכב (או כוכבים) הראש הראשון.

מומחים אחרים מנסים לשנות את מערכת aerobraking בצורה מנצלת של צורות המתעוררים של הטכנולוגיה. אחד הרעיונות המוזרים ביותר הוא המגנטוספירה - פרויקט שממומן רק כחלק מהפרס השני של נאס"א של פרסי שלב II באמצעות תוכנית NASA Advanced Innovative Concepts. החברה, שמציעה חברת "MSNW" של רדמונד שבסיסה בוושינגטון, מתכננת ליצור מגן פלזמה מגנטי סביב חללית שתפעל עם האטמוספרה של כוכב לכת יעד ותסייע להפחית את מהירות הרכב אפילו יותר ממערכת אווירית רגילה שעובדת לבד. הרעיון עובד כמו מצנח בלתי נראה.

כמובן, הרעיון הזה הוא מושגי לחלוטין עכשיו. MSNW צמחים להשתמש במענק 500.000 $ שלהם כדי לקדם את המחקר לתוך ביצוע העבודה magnetosphere, אבל מי יודע אם הם אפילו להתקרב להשגת אב טיפוס עובד.

בינתיים, בלימה ממשיכה להיות שיקול עיצוב מתעלמים כאשר מדובר בפיתוח חללית. אין ספק מהירות היא חיונית, אבל חשוב לזכור כי זה בדיוק כמו כאשר אנחנו נוסעים במכוניות כאן על כדור הארץ: הולך מהר רק מוביל אבדון אם אנחנו לא יכולים גם להאט עד עצירה.