صفحه اصلی/ علمی ۱۸:۵۰:۰۰ ۱۴۰۱/۹/۱۶ | 0

افزایش سرعت فضاپیماها در فضای بین ستاره‌ای با یک ترفند جدید

افزایش سرعت فضاپیماها در فضای بین ستاره‌ای با یک ترفند جدید

افزایش سرعت فضاپیماها در فضای بین ستاره‌ای با یک ترفند جدید

تکناک/ محققان دانشگاه مک گیل در کانادا و بنیاد تاو زیرو در ایالات متحده راه جدیدی را برای عبور از فواصل غیر عادی بین ستاره‌ای پیشنهاد کرده‌اند که از پرواز پرندگان دریایی الهام‌گرفته شده است.
تاکنون، یکی از امیدوارکننده‌ترین راه‌حل‌ها برای سفر فضایی، استفاده از طیف نور ستاره‌ای است که از خورشید می‌گذرد.
اگرچه ممکن است کم اثر به نظر برسد، اما تعداد زیاد و سرعت های بالا، فوتون ها را به منبعی جذاب از قدرت بدل میکند که میتواند برای ایجاد سرعت بالایی که برای عبور از خلأ سال نوری در زمان کوتاه نیاز است مورد استفاده قرار گیرد.
نوآوری‌ها در فناوری بادبان‌های خورشیدی در طول سال‌ها پیشرفت قابل‌توجهی داشته است، به طوری که مدل‌ها تا آنجا پیش می‌روند که در محیط‌های پر چالش منظومه شمسی داخلی ما آزمایش می‌شوند.
بادبان های خورشیدی اگرچه کاربردی هستند، اما همه یک نقطه ضعف مشترک دارند وآن خود بادبان است. بادبان های خورشیدی باید در ابعاد بزرگ گسترده شوند تا فوتون های مورد نیاز برای به حرکت درآوردن یک کشتی را بگیرند.
آنها همچنین به شکل و ماده مناسب نیاز دارند تا تکانه کوچک هر فوتون را به حرکت تبدیل کنند و آنها باید گرما را به اندازه کافی ساطع کنند تا دچار اعوجاج و شکستگی نشوند.
این فقط یک سردرد در علم مواد نیست. همه این الزامات باعث افزایش وزن می شود. حتی با استفاده از سبک‌ترین مواد شناخته شده، سریع‌ترین سرعتی که ممکن است با استفاده از تابش خورشید به دست آوریم، کمی بیش از ۲ درصد سرعت نور خواهد بود، به این معنی که سفر به نزدیک‌ترین ستاره هنوز چند قرن طول می‌کشد.

نیازی به گفتن نیست، اگر بتوانیم قسمت بادبان ها را رها کنیم، قایقرانی به سمت ستاره ها بسیار آسان تر خواهد بود.
خوشبختانه، نوع دیگری از تندباد از سطح خورشید می‌وزد، که از فوتون‌ها ساخته نمی‌شود، بلکه متشکل از پلاسمایی از یون‌ها است. اگرچه این تندبادها که از خورشید ساطع میشوند الکترون‌ها و پروتون‌هایی با سرعت کمتر نسبت به فوتون‌ها دارند، اما توده‌های باردار آن‌ها ضربه بزرگ‌تری ایجاد می کنند.
چنین ذراتی معمولاً برای بادبان‌های معمولی مشکل‌ساز می‌شوند و بارهای خود را به صورت ساکن بر روی سطح ماده وارد می‌کنند که باعث ایجاد کشش و تغییر شکل بادبان می‌شوند.
با این حال، همانطور که هر کسی که تا به حال سعی کرده است قطب های آهن ربا را به هم فشار دهد، به خوبی می داند، یک میدان الکترومغناطیسی می تواند بدون نیاز به یک سطح بزرگ و جامد مقاومت ایجاد کند.بنابراین خداحافظ مواد براق، و سلام ابررسانا.

کابلی به طول تنها چند متر، از نظر تئوری، می‌تواند میدانی به اندازه‌ای وسیع ایجاد کند که باد باردار خورشید را در مقیاس ده‌ها تا صدها کیلومتر منحرف کند.
این سیستم بیشتر شبیه یک چتر نجات مغناطیسی عمل می کند، چتر نجات توسط جریانی از ذرات که با سرعتی نزدیک به ۷۰۰ کیلومتر در ثانیه، یا کمی کمتر از یک چهارم درصد سرعت نور، حرکت می کند کشیده می شود.

این بد نیست، اما همانطور که پرندگانی مانند آلباتروس می‌دانند، بادها محدودیت‌های سرعتی را برای پرواز در ارتفاع بالا تعیین نمی‌کنند.
پرندگان دریایی با حلقه زدن به داخل و خارج توده‌های هوا که با سرعت‌های مختلف حرکت می‌کنند، می‌توانند انرژی باد مخالف را با استفاده از چیزی که به عنوان اوج گیری دینامیکی شناخته می‌شود دریافت کنند و تا قبل از بازگشت به مسیر اصلی خود، سرعت بگیرند.

شوک پایانی باد مخالف یک منطقه متلاطم از بادهای متضاد ستاره ای که توسط ستاره شناسان برای تعیین لبه منظومه شمسی استفاده می شود می تواند یک بادبان مغناطیسی را تنها بر اساس تشعشع از سرعت باد خورشیدی فراتر ببرد و به طور بالقوه آن را در دسترس بادبان های خورشید قرار دهد.
اگرچه ممکن است این فناوری در ابتدا خیلی سریع‌تر از روش بادبان‌های خورشیدی «سنتی» به نظر نرسد، اما اشکال دیگر تلاطم در حاشیه فضای بین ستاره‌ای ممکن است تقویت بیشتری برای حرکت ایجاد کنند.
حتی بدون یک حرکت ملایم از اوج گرفتن دینامیک، در صورتی که فناوری مبتنی بر پلاسما امکان پذیر شود می تواند ماهواره های مکعبی را در چند ماه به جای چند سال در اطراف سیاره مشتری قرار دهد.
مانند دوران بادبانی گذشته، راه‌های زیادی وجود دارد که بتوانیم از جریان‌هایی که در فضا تولید می شوند بهره برداری کنیم و هنوز هم پرندگان دریایی راه را به ما نشان می دهند.

انتهای پیام.

فضای بین ستاره‌ای فضاپیما

نظر خود را بگذارید