يمكن لمفهوم الدفع الراديكالي لوكالة ناسا أن يصل إلى الفضاء بين النجوم في غضون 5 سنوات: تنبيه علمي

يمكن لنظام الدفع المقترح حديثًا أن يحمل نظريًا مركبة فضائية ثقيلة خارج حدود نظامنا الشمسي في أقل من 5 سنوات – السنوات الـ 35 التي استغرقها مسبار فوييجر 1 التاريخي.

مفهوم معروف باسم الدفع “شعاع بيليه”مُنحت منحة ناسا الأولية 175000 دولار أمريكي في وقت سابق من هذا العام لمزيد من التطوير.

لكي نكون واضحين ، لا يوجد حاليًا أي مفهوم يتجاوز الحسابات على الورق ، لذلك لا يمكننا أن نتحمس كثيرًا.

ومع ذلك ، ليس فقط بسبب قدرتها على نقلنا إلى الفضاء بين النجوم خلال عمر الإنسان – إنها جذبت انتباه الصواريخ التقليدية التي تعمل بالوقود الكيميائي. لا تستطيع – ولكن لأنها تدعي أنها قادرة على القيام بذلك بمركبات أكبر بكثير.

“يستكشف هذا الاقتراح بنية دفع جديدة للنقل السريع للحمولات الثقيلة (1 طن أو أكبر) عبر النظام الشمسي وإلى الوسط بين النجوم.” يشرح الباحث الرئيسي وراء الاقتراحمهندس الطيران أرتور تاويان من جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس.

مفهوم شعاع الحبيبات مستوحى إلى حد ما اختراق Starshot مبادرة ، والتي تعمل على نظام الدفع “الشراع الخفيف”. بمساعدة ملايين الليزر ، يمكن لمسبار صغير نظريًا السفر إلى بروكسيما سنتوري المجاورة في غضون 20 عامًا.

يبدأ الاقتراح الجديد بفكرة مماثلة – إلقاء الوقود في صاروخ بدلاً من صاروخ – لكنه يبحث في كيفية استبدال الأجسام الأكبر. بعد كل شيء ، إذا أردنا يومًا ما استكشاف أو استعمار عوالم خارج نظامنا الشمسي بأنفسنا ، فنحن لسنا بحاجة إلى القليل من الاستكشاف.

للعمل ، سيتطلب نظام الدفع المفاهيمي مركبتين فضائيتين – واحدة للإطلاق في الفضاء بين النجوم والأخرى للدوران حول الأرض.

ستطلق مركبة فضائية تدور حول الأرض شعاعًا من الجسيمات الدقيقة الدقيقة على المركبة الفضائية.

READ  تم العثور على "دوائر راديو غريبة" غامضة في الفضاء ، وعروض أفلام جديدة

هذه الجسيمات باقية يسخن بواسطة الليزر ، يتسبب جزء منها في الذوبان في البلازما ، مما يؤدي إلى زيادة سرعة الجزيئات ، وهي عملية تُعرف باسم الاستئصال بالليزر.

توضيح لكيفية عمل نظام دفع شعاع الحبيبات. (آرثر تافويان)

يمكن أن تصل هذه الجسيمات 120 كم / ثانية (75 ميلاً / ثانية) وضرب أشرعة مركبة فضائية أو قم بقيادة مركبة فضائية بعيدًا. المغناطيس بداخلهإنها تساعد في دفع المركبة الفضائية إلى السرعة القصوى التي تسمح لها بالهروب من الغلاف الشمسي ، فقاعة الرياح الشمسية التي تحيط بنظامنا الشمسي.

“باستخدام حزمة الحبيبات ، يمكن الوصول إلى الكواكب الخارجية في غضون عام ، 100 وحدة فلكية [astronomical unit] في حوالي 3 سنوات وفي حوالي 15 عامًا عند 500 وحدة فلكية في عدسة الجاذبية الشمسية ، ” هو يقول دافويان.

للسياق ، يرمز الاتحاد الأفريقي إلى “الوحدة الفلكية” ، وهي المسافة بين الأرض والشمس ، أو حوالي 150 مليون كيلومتر (93 مليون ميل).

استغرق فوييجر 1 35 عامًا لعبور الفضاء بين النجوم على مسافة حوالي 122 وحدة فلكية في عام 2012.

وفقًا للتوقعات الحالية ، يمكن لمركبة فضائية تزن 1 طن من الحبيبات القيام بذلك في غضون 5 سنوات.

دافويان أوضح مات ويليامز من يونيفرس توداي في فبراير ، اتبع فريقه نهج الحبيبات بدلاً من استخدام الليزر مثل مشاريع الشراع الأخرى ، لأنه يمكن إطلاق الحبيبات بأشعة ضوئية منخفضة الطاقة نسبيًا.

في توقعاتهم الحالية ، يمكن استخدام شعاع ليزر بقوة 10 ميغاواط فقط.

“على عكس شعاع الليزر ، لا تتباعد الجسيمات بسرعة ، مما يسمح لمركبة فضائية أثقل بالتسارع.” أخبر تافويان ويليامز.

“الجسيمات ، كونها أثقل بكثير من الفوتونات ، تحمل المزيد من الزخم ويمكن أن تنقل المزيد من الطاقة إلى مركبة فضائية.”

READ  أدت تأثيرات المناخ إلى تفاقم مجموعة واسعة من الأمراض التي تصيب الإنسان أزمة المناخ

بالطبع ، هذا كله مجرد تكهنات في الوقت الحالي. لكن المرحلة الأولى من منحة ناسا للمفاهيم المبتكرة والمتقدمة (NIAC) ستساعد.

كانت هناك خطة واحد من 14 يتم تمويل هذه المرحلة المبكرة ، وتتمثل المرحلة التالية في إظهار إثبات المفهوم باستخدام التجارب.

“في جهد المرحلة الأولى ، سوف نثبت جدوى مفهوم الدفع المقترح من خلال إجراء نمذجة مفصلة للأنظمة الفرعية المختلفة لهندسة الدفع المقترحة وإجراء إثبات لدراسات اختبار المفهوم.” دافويان يقول.

سنتابع التقدم عن كثب.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here