Vor uns liegen Entfernungen, die selbst Licht über viele Jahre zurücklegt. Es ist klar, dass die Raketen, die wir jetzt haben, nicht weit fliegen werden. Ein Dutzend Varianten der Motoren der Zukunft wurden bereits erfunden. Es ist interessant zu sehen, welche realistisch gemacht werden.
EmDrive "Eimer"
Entwicklungsphase: Getestet an der NASA, der TU Dresden und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften.
Das Design scheint lächerlich einfach: Nehmen Sie einen Metalleimer und stellen Sie ein Magnetron hinein (das sich in einem Mikrowellenherd befindet) und decken Sie es dann fest mit einem Deckel ab, das heißt, wir verschließen es. Wir schalten die "Mikrowelle" ein und erhalten Folgendes: Elektromagnetische Strahlung erzeugt einen bestimmten Druck und unter dem Deckel ist er größer als unten. Dies erzeugt einen nach unten gerichteten Schub. Für das experimentelle Modell ist es zwar vernachlässigbar - 20 Mikronewton. Auf der Erde reicht dies nicht einmal aus, um sich von der Stelle zu bewegen. Aber es gibt einen klaren Vorteil - es wird kein Kraftstoff benötigt. Überhaupt. Darüber hinaus sind sich die Entwickler im Weltraum sicher, dass man selbst mit einer so geringen Leistung in zehn Jahren auf eine Geschwindigkeit von mehreren Kilometern pro Sekunde beschleunigen und 3,5 Milliarden Kilometer fliegen kann. Aber im kosmischen Maßstab bedeutet dies immer noch, langsamer als eine Schnecke zu kriechen:Proxima Centauri ist 4 Lichtjahre und jedes Lichtjahr 9 Milliarden Milliarden Kilometer entfernt.
Ionenmotor
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Entwicklungsphase: 1998 - Einführung der Deep Space-1-Sonde (der Motor arbeitete 678 Tage), 2003 - Einführung der Hayabusa- und SMART-1-Sonden.
Es braucht Xenon oder ein anderes Inertgas. Elektrischer Strom stößt Elektronen aus seinen Atomen - es werden Ionen erhalten, die eine fantastische Beschleunigung erreichen: bis zu 200 Kilometer pro Sekunde. Dies ist 50-mal mehr als die Geschwindigkeit, mit der das glühende Gas aus den aktuellen Raketen strömt. Darüber hinaus kann er drei Jahre hintereinander ununterbrochen arbeiten.
Plasmamotor
Entwicklungsphase: VASIMR-Projekt, noch nicht im Weltraum getestet.
Es ist ähnlich wie ionisch, nur Dutzende Male stärker. Das ionisierte Gas wird auf mehrere Millionen Grad erhitzt und wandelt sich in einen Plasmazustand um, der durch die Düse ausgestoßen wird. Sie erwägen die Installation eines solchen Triebwerks in einem Raumschiff für bemannte Flüge zum Mars. Die Reise dauert dann nur 39 Tage. Aber weder er noch sein jüngerer Bruder werden uns zu den Sternen bringen: Es wird eine unglaubliche Menge Treibstoff benötigt, und wir werden eindeutig nicht leben, um auf einem Exoplaneten in einem solchen Schiff zu landen.
Fusionsmotor
Entwicklungsstadium: keine Arbeitsproben.
Auch er braucht keinen Brennstoff, er wird ihn direkt aus dem Weltraum holen - Wasserstoff sammeln (und es gibt genug davon dort), ihn bis zu dem Punkt erhitzen, an dem die Atome mit der Kernfusion beginnen, dh bis zu Millionen Grad, und so Energie erhalten. Die Bewegungsgeschwindigkeit erweist sich nach Berechnungen als einfach unglaublich - in 11 Jahren können Sie 400 Lichtjahre überwinden und zur Konstellation der Plejaden gelangen, und in 23 Jahren - im Allgemeinen zur benachbarten Andromeda-Galaxie. Das Problem ist, dass eine spezielle thermonukleare Proton-Proton-Reaktion erforderlich ist, die jedoch noch nicht erhalten wurde.
Antimaterie-Motor
Entwicklungsstadium: Theorie, 2010 - erfolgreiche Herstellung von Antimaterie.
Also, also: Es gibt Elektronen und es gibt - Positronen. Dies sind umgekehrt Elektronen, weil sie eine positive Ladung haben, keine negative. Und es gibt die gleichen falschen Protonen - Antiprotonen. Das alles ist Antimaterie. Physiker haben berechnet, dass Sie mit Hilfe von etwa vier Milligramm solcher Materie in wenigen Wochen zum Mars fliegen können und 17 Gramm ausreichen, um Alpha Centauri zu erreichen. Der Trick ist, dass sie sich gegenseitig zerstören, wenn sie mit Materie interagieren - der gewöhnlichsten - und gleichzeitig nur kolossale Energie freigesetzt wird. Ein Kilogramm Antimaterie plus ein Kilogramm gewöhnliche Antimaterie entspricht dem Zaren Bomba, aber wir Erdlinge haben es, das schrecklichste aller Wasserstoff. Es gibt nur noch eine kleine Frage: Wie kommt man an diesen Schatz? Es wurde noch nicht im beobachtbaren Universum gefunden. Sie versuchen es selbst zu tun. Das erste Antiteilchen wurde bereits 1965 synthetisiert. Jetzt besteht die Aufgabe darin, sie in einer speziellen Falle zu fangen und sicherzustellen, dass sie so lange wie möglich in ihrem Anti-Staat dort bleiben. Bisher stellt sich heraus, dass es spärlich ist: 2011 "lebten" 309 Antiprotonen 1000 Sekunden lang.
Quantenmotor
Entwicklungsstadium: Leistungsbeschreibung von Roscosmos zur experimentellen Verifizierung.
Wenn wir über die Erfindung des russischen Wissenschaftlers Vladimir Leonov sprechen, nennen sie ihn heutzutage eine "Schwerkraft" und schelten ihn im Allgemeinen umsonst. Doch 2014 zeigte sein Schöpfer der Russischen Akademie der Wissenschaften sein experimentelles Modell, und dort wurde es als durchaus praktikabel anerkannt. Dann gab der 54-Kilogramm-Motor einen Schub ab, der bis zu 700 Kilogramm in den Weltraum heben und transportieren konnte, während er nur ein Kilowatt Strom verbrauchte. Die Sache ist jedoch sehr kompliziert. Zum Beispiel braucht es einen kalten Kernfusionsreaktor (und das ist immer noch eine hypothetische Sache) und vor allem ein Nullelement, das Mendeleev einst in sein Periodensystem aufgenommen hat und das die Wissenschaft heute nicht erkennt. Leonov besteht darauf, dass es existiert und dass unsichtbare Materie ("Quantenraumzeit") daraus besteht. Und wenn Sie lernen, damit umzugehen,Dann können Sie Anti-Schwerkraft bekommen, die uns in 42 Stunden zum Mars bringt. Im Frühjahr 2019 erklärte sich Roskosmos bereit, Leonov zeigen zu lassen, wie es funktioniert, und zu beweisen, dass es verwendet werden kann, um in den fernen Weltraum zu fliegen.
Warp Drive
Entwicklungsstadium: Theorie.
Wir können sagen, dass Leonovs Ideen denen ähneln, die von einem anderen Wissenschaftler erfunden wurden - dem mexikanischen Physiker Miguel Alcubierre. Einmal in den 90ern hatte er genug Star Trek gesehen und kam nach einer ganzen Nacht voller Berechnungen zu dem Schluss, dass in der Enterprise nichts unmöglich ist. Sie müssen nur den Raum um das Schiff herum verformen. Und wie? Und so: mach ihn einfach wieder verrückt, wieder mit Hilfe der Antigravitation. Nur erforderte dies kein Nullelement, sondern etwas noch Unvorstellbareres - exotische Materie. Wir wissen nicht, wo wir es bekommen können, aber wir wissen, dass es weniger Druck hat als im Vakuum. Negativ. Sie sagen, es passiert nicht? Es stellt sich heraus, dass es passiert. Wie sich herausstellte, ist das Vakuum nicht leer, es wimmelt von Quantenteilchen, die ebenfalls Druck erzeugen. Und wenn Sie zwei mikroskopische Platten sehr, sehr, sehr nahe beieinander platzieren, baumeln weniger dieser Partikel zwischen ihnen als um sie herum. Es stellt sich also heraus, dass ein Unterdruck vorliegt. Dieses Experiment wurde 1948 vom niederländischen Physiker Hendrik Casimir durchgeführt. Jetzt trägt ein erstaunlicher Effekt seinen Namen.
Also über Alcubierre. Seine Idee ist folgende: das Raumschiff mit einem großen exotischen Ring zu umgeben. Und dann wird verrückte Materie, die mit normaler Materie interagiert, Anti-Schwerkraft erzeugen und den Raum verzerren: Sie wird sich vorne zusammenziehen und sich hinten ausdehnen. Es wird einen Tunnel geben, in dem sich unser "Unternehmen", ohne sich irgendwo zu bewegen, schneller als das Licht bewegen kann, und in zwei Wochen wird es in der Nähe des Sterns sein, der der Sonne am nächsten ist.
Das heißt, wir werden Exoten nicht in mikroskopischen, sondern in normalen Maßstäben finden - und wir werden fliegen.
Adel Romanenkova
