Bir Pelet Demeti Bir Sondayı Derin Uzaya Nasıl Patlatabilir?

Bununla birlikte, fütüristik projenin gerçekleşmesinin yarım yüzyıldan fazla sürebileceğini tahmin ediyor. Böylesine büyük bir lazerin geliştirilmesi, dağılmadan bu kadar gücü kaldırabilecek bir ışık yelkeninin inşası ve minik uzay aracının tasarımı ve Dünya ile iletişim kurmak için bir araç dahil olmak üzere birkaç iddialı fizik ve mühendislik zorluğu ortaya koyuyor. Worden, ekonomik bir zorluğun da olduğuna dikkat çekiyor: “uygun bir para miktarı” için tüm parçaların bir araya getirilip getirilemeyeceğini belirlemek. İlk finansman 100 milyon dolar olsa da, James Webb Uzay Teleskobu’nu inşa etmenin maliyetine benzer veya Büyük Hadron Çarpıştırıcısından birkaç milyar daha fazla olan toplam yaklaşık 10 milyar dolarlık bir fiyat etiketi hedefliyorlar. “Tedbirli bir şekilde iyimseriz” diyor.

Böylece Davoyan bir ara seçeneği keşfetmeye karar verdi. Projesi daha küçük bir lazer (biri birkaç metre çapında) ve daha kısa bir ivme mesafesi içerecekti. Başarılı olurlarsa, ekibinin konseptinin 20 yıldan kısa bir süre içinde derin uzay sondalarına güç sağlayabileceğini düşünüyor.

Worden, bu tür fikirlerin denemeye değer olduğunu düşünüyor. Daha önce NASA Ames’in direktörü olarak görev yapan Worden, “Bence UCLA konsepti ve benim bildiğim diğerleri, insan ufkunun yakındaki yıldız sistemlerini de içermesi gerektiği fikrini zorlamaya başladığımız gerçeğiyle gerçekten ateşlendi” diyor. Araştırma Merkezi. Araştırmadan alıntı yapıyor Sınırsız Uzay Enstitüsü Houston ve Körfez Bölgesi girişiminde Sarmal Uzay Ek örnekler olarak.

Araştırmacılar, başka türden gelişmiş derin uzay tahrik sistemlerini de tasavvur ediyorlar. Bunlar şunları içerir: nükleer elektrik tahrik ve bir nükleer termal roket motoru. Nükleer elektrik tahriki, hafif bir fisyon reaktörü ve elektrik enerjisine dönüştürmek için verimli bir termoelektrik jeneratörü içerirken, nükleer termal roket konsepti, bir araca itiş gücü vermek için ısı enerjisi yaratarak bir reaktöre hidrojen pompalamayı içerir.

Her türlü nükleer sistemin faydaları, güneş enerjisiyle çalışan gemilerin daha az enerji toplayacağı güneşten uzakta oldukça verimli bir şekilde çalışmaya devam edebilmeleri ve günümüzün NASA ve SpaceX kimyasal roketlerinden çok daha yüksek hızlara ulaşabilmeleridir. NASA’nın uzay nükleer teknolojisinin yönetim lideri Anthony Calomino, “Kimyasal sistemlerin performanslarını ve verimliliklerini aştığı bir noktaya geldik” diyor. “Nükleer tahrik, derin uzay yolculuğu için bir sonraki yetenek çağını sunuyor.”

Bu teknolojinin eve biraz daha yakın uygulamaları da var. Örneğin, şu anda Mars’a bir gezi yaklaşık dokuz ay sürüyor. Bu tür bir araç, uçuş süresini önemli ölçüde kısaltarak, mürettebatın kansere neden olan uzay radyasyonuna maruz kalmasını sınırlayarak uzay yolculuğunu daha güvenli hale getirecektir.

Calomino, NASA’nın Çevik Cislunar Operasyonları için Gösteri Roketi veya Ocak ayında uzay ajansı ile Pentagon’un gelişmiş araştırma kolu Darpa arasında duyurulan bir işbirliği olan Draco adlı bir nükleer termal programa katılımına liderlik ediyor. Bir nükleer termik reaktör yerdeki veya bir nükleer denizaltıdakinden çok farklı olmayacaktır, ancak 2.500 derece C gibi daha yüksek sıcaklıklarda çalışması gerekecektir. gemide taşınmalıdır, bu da daha düşük maliyetler veya bilim araçları için daha fazla alan anlamına gelir. Darpa’nın Draco program yöneticisi Tabitha Dodson, e-postayla, “Bu, yük için mevcut olan kütleyi açar – dolayısıyla NTR sistemlerinin daha büyük boyutlu kargoları uzaya veya aynı büyüklükteki kargoları uzayın daha uzaklarına makul bir zaman ölçeğinde taşımasını sağlar,” diye yazdı. Ekip, konsepti bu on yılın sonlarında tanıtmayı planlıyor.

Davoyan ve meslektaşları, bu yılın büyük bir kısmını NASA’ya ve diğer potansiyel ortaklara kendi itiş sistemlerinin uygulanabilir olabileceğini göstermekle geçirecekler. Şu anda farklı pelet malzemeleriyle deneyler yapıyorlar ve bunların lazer ışınlarıyla nasıl itilebileceğini öğreniyorlar. Bir uzay aracının nasıl tasarlanacağını araştırıyorlar, böylece pelet ışın ona momentumu olabildiğince verimli bir şekilde aktarıyor ve uzay aracını ittiğinden (ancak ısınmadığından) emin oluyor. Son olarak, Uranüs, Neptün veya diğer güneş sistemi hedeflerine giden olası yörüngeleri inceliyorlar.

Ajanstan onay alırlarsa, konseptlerini araştırmaları için 600.000 $ ve iki yıl daha alacaklar. Davoyan, bunun büyük ölçekli bir gösteri için yeterli olmayacağına dikkat çekiyor – aslında bir prototipi uzayda test etmek on milyonlara mal olacak ve sonra gelecek. Ar-Ge zaman alır. Ultra hızlı gitme yarışı, yavaş giderek başlar.