행성간 선박의 속도.  일반 우주 로켓의 작동 원리

행성간 선박의 속도. 일반 우주 로켓의 작동 원리

현대 기술과 발견은 우주 탐사를 완전히 다른 수준으로 끌어올리고 있지만 성간 여행은 여전히 ​​꿈입니다. 그러나 그것이 그렇게 비현실적이고 도달할 수 없는 것입니까? 우리는 지금 무엇을 할 수 있고 가까운 장래에 무엇을 기대할 수 있습니까?

케플러 망원경의 데이터를 연구함으로써 천문학자들은 잠재적으로 거주할 수 있는 54개의 외계행성을 발견했습니다. 이 먼 세계는 거주 가능 영역에 있습니다. 행성 표면에 액체 물을 유지할 수 있도록 중심 별에서 특정 거리에 있습니다.

그러나 에 대한 대답은 주요 질문, 우리가 우주에 혼자 있는지 여부는 파악하기 어렵습니다. 태양계와 가장 가까운 이웃 사이에 엄청난 거리가 있기 때문입니다. 예를 들어, "유망한" 행성인 Gliese 581g는 20광년 떨어져 있습니다. 이는 우주 기준으로는 충분히 가깝지만 지상 기기로는 여전히 너무 멉니다.

지구에서 반경 100광년 이내의 수많은 외계행성과 이들이 인류를 대표하는 엄청난 과학적, 심지어 문명적 관심은 우리로 하여금 지금까지의 환상적인 성간 비행에 대한 새로운 시각을 갖게 합니다.

물론 다른 별들로 날아가는 것은 기술의 문제입니다. 더욱이, 그러한 먼 목표를 달성하기 위한 몇 가지 가능성이 있으며, 하나 또는 다른 방법에 대한 선택은 아직 이루어지지 않았습니다.

인류는 이미 파이어니어와 보이저 탐사선인 성간 차량을 우주로 보냈습니다. 현재 그들은 태양계를 떠났지만 그들의 속도는 우리가 목표의 빠른 달성에 대해 이야기하는 것을 허용하지 않습니다. 따라서 우리에게 가장 가까운 별인 Proxima Centauri (4.2 광년)까지 약 17km / s의 속도로 움직이는 Voyager 1은 17,000 년 동안 엄청나게 긴 시간 동안 비행합니다.

분명히 현대 로켓 엔진을 사용하면 태양계보다 더 멀리 갈 수 없습니다. 1kg의 화물을 운송하기 위해 심지어 근처의 프록시마 센타우리까지 수만 톤의 연료가 필요합니다. 동시에 선박의 질량이 증가함에 따라 필요한 연료의 양이 증가하고 운송에 추가 연료가 필요합니다. 악순환화학 연료 탱크에 종지부를 찍을 사람 - 수십억 톤의 우주선 건설은 절대적으로 놀라운 사업인 것 같습니다. Tsiolkovsky 공식을 사용한 간단한 계산은 로켓 추진 우주선을 가속하기 위해 화학 연료빛의 속도의 약 10%까지는 알려진 우주에서 사용할 수 있는 것보다 더 많은 연료가 필요합니다.

핵융합 반응은 평균적으로 화학 연소 과정보다 100만 배 더 많은 단위 질량당 에너지를 생성합니다. 그래서 1970년대 나사는 열핵 로켓 엔진의 사용 가능성에 주목했습니다. 무인 우주선 Daedalus의 프로젝트에는 작은 열핵 연료 펠릿이 연소실로 공급되고 전자빔에 의해 점화되는 엔진의 제작이 포함되었습니다. 열핵 반응의 산물은 엔진 노즐에서 날아가 선박 가속을 제공합니다.

엠파이어 스테이트 빌딩과 비교한 다이달로스 우주선

Daedalus는 직경 4 및 2mm의 연료 펠릿 50,000톤을 탑재할 예정이었습니다. 과립은 중수소와 삼중수소가 있는 코어와 헬륨-3의 껍질로 구성됩니다. 후자는 연료 펠릿 질량의 10-15%에 불과하지만 실제로는 연료입니다. 헬륨-3는 달에 풍부하고 중수소는 원자력 산업에서 널리 사용됩니다. 중수소 코어는 핵융합 반응을 점화하는 기폭 장치 역할을 하며 강력한 핵에 의해 제어되는 반응성 플라즈마 제트의 방출로 강력한 반응을 유발합니다. 자기장. Daedalus 엔진의 주요 몰리브덴 연소실의 무게는 218톤 이상, 2단계 챔버는 25톤 이상이어야 합니다. 자기 초전도 코일은 또한 거대한 원자로에 적합합니다: 첫 번째 원자로의 무게는 124.7톤이고 두 번째는 43.6톤입니다.비교를 위해 셔틀의 건조 중량은 100톤 미만입니다.

Daedalus의 비행은 2단계로 계획되었습니다. 첫 번째 단계 엔진은 2년 이상 작동하고 1,600만 개의 연료 알약을 태울 예정이었습니다. 1단계 분리 후 2단계 엔진은 거의 2년 동안 작동했습니다. 따라서 3.81년 동안 계속 가속하면 Daedalus는 빛의 속도의 12.2%에 달하는 최고 속도에 도달했을 것입니다. Barnard's Star까지의 거리(5.96광년)는 50년 안에 그러한 우주선으로 극복될 것이며 먼 항성계를 통해 비행하여 무선으로 관측 결과를 지구로 전송할 수 있을 것입니다. 따라서 전체 임무는 약 56년이 걸립니다.

Daedalus의 수많은 시스템의 신뢰성을 보장하는 데 큰 어려움과 막대한 비용에도 불구하고 이 프로젝트는 현대 기술 수준에서 구현되고 있습니다. 게다가, 2009년에 열성팬들로 구성된 팀이 열핵선 프로젝트에 대한 작업을 부활시켰습니다. 현재 Icarus 프로젝트에는 성간 우주선을 위한 시스템 및 재료의 이론적 개발에 관한 20개의 과학적 주제가 포함되어 있습니다.

따라서 오늘날에는 최대 10광년 떨어진 무인 성간 비행이 가능하며, 여기에는 약 100년의 비행 시간과 무선 신호가 지구로 되돌아오는 시간이 더해질 것입니다. 이 반경 내에는 스타 시스템 Alpha Centauri, Barnard's Star, Sirius, Epsilon Eridani, UV Ceti, Ross 154 및 248, CN 사자자리, WISE 1541-2250. 보시다시피 지구 근처에는 무인 임무의 도움으로 연구하기에 충분한 물체가 있습니다. 그러나 로봇이 복잡한 생물권과 같이 정말 독특하고 독특한 것을 발견하면 어떻게 될까요? 사람들이 참여하는 탐험은 먼 행성에 갈 수 있습니까?

일생의 비행

오늘 무인 선박 건조를 시작할 수 있다면 유인 선박의 경우 상황이 더 복잡해집니다. 우선 비행시간 문제가 심각하다. 같은 Barnard의 별을 보자. 우주 비행사는 학교에서 유인 비행을 준비해야합니다. 지구에서 발사가 20 번째 생일에 발생하더라도 우주선은 70 또는 100 주년 (제동의 필요성을 감안할 때)에 비행 목표에 도달하기 때문입니다. 무인 비행에서는 필요하지 않음) . 어린 나이에 승무원을 선택하는 것은 심리적 비 호환성과 대인 관계 갈등으로 가득 차 있으며 100 세의 나이는 행성 표면에서의 유익한 작업과 집으로 돌아갈 희망을주지 않습니다.

그러나 반환하는 것이 의미가 있습니까? 수많은 NASA 연구는 실망스러운 결론으로 ​​이어집니다. 무중력 상태에 오래 머무르면 우주 비행사의 건강이 돌이킬 수 없을 정도로 파괴됩니다. 따라서 ISS 우주비행사들과 함께 생물학 교수인 Robert Fitts의 연구는 화성 탐사선에서 3년 간의 임무를 수행한 후 우주선에서 활발한 신체 운동을 했음에도 불구하고 큰 근육, 송아지와 같은 50% 약해집니다. 마찬가지로 골밀도도 감소합니다. 그 결과 노동력과 생존능력이 극한 상황여러 번 감소하고 정상적인 중력에 적응하는 기간은 적어도 1년이 될 것입니다. 수십 년 동안 무중력 상태로 비행하는 것은 우주 비행사의 삶 자체에 의문을 제기할 것입니다. 아마도 인체는 예를 들어 중력이 점차 증가하면서 제동하는 과정에서 회복할 수 있을 것입니다. 그러나 사망 위험은 여전히 ​​너무 높으며 근본적인 해결책이 필요합니다.

Stanford Tor는 회전하는 테두리 안에 도시 전체가 있는 거대한 구조입니다.

불행히도 성간 우주선에서 무중력 문제를 해결하는 것은 그리 쉬운 일이 아닙니다. 거주 가능한 모듈을 회전시켜 인공 중력을 생성할 수 있는 가능성에는 여러 가지 어려움이 있습니다. 지구의 중력을 만들려면 지름이 200m인 바퀴라도 분당 3회전의 속도로 회전해야 합니다. 이러한 빠른 회전으로 Cariolis 힘은 인간의 전정 기관이 완전히 견딜 수 없는 부하를 생성하여 메스꺼움과 뱃멀미의 급성 발작을 유발합니다. 결정만이 문제의 핵심은 1975년 Stanford University의 과학자들이 개발한 Stanford Tor입니다. 그것 - 거대한 반지 10,000명의 우주 비행사가 살 수 있는 직경 1.8km. 크기 때문에 0.9-1.0g의 중력을 제공하며 상당히 편안한 숙소사람들의. 그러나 분당 1회전보다 낮은 회전 속도에서도 사람들은 여전히 ​​경미하지만 눈에 띄는 불편함을 경험할 것입니다. 더욱이 이러한 거대한 거실 공간이 만들어지면 토러스의 무게 분포가 조금만 변해도 회전 속도에 영향을 미치고 전체 구조물에 진동을 일으키게 된다.

방사선 문제는 여전히 복잡합니다. 지구 근처(ISS 탑승)에서도 우주비행사들은 방사선 노출의 위험 때문에 6개월 이상을 보내지 못합니다. 행성간 우주선은 강력한 보호 장비를 갖추어야 하지만 방사선이 인체에 미치는 영향에 대한 질문은 여전히 ​​남아 있습니다. 특히, 무중력 상태에서의 발달이 실제로 연구되지 않은 종양학 질환의 위험에 대해. 올해 초 쾰른에 있는 독일 항공우주 센터(German Aerospace Center)의 과학자 크라시미르 이바노프(Krasimir Ivanov)는 결과를 발표했습니다. 흥미로운 연구무중력 상태에서 흑색종 세포(가장 위험한 형태의 피부암)의 행동. 정상 중력 하에서 성장한 암세포에 비해 무중력 상태에서 6시간과 24시간을 보낸 세포는 전이 가능성이 적습니다. 인 것 같다 좋은 소식, 그러나 언뜻보기에. 사실 그러한 "우주" 암은 수십 년 동안 휴면 상태에 있을 수 있으며 면역 체계가 파괴되면 예기치 않게 대규모로 퍼질 수 있습니다. 또한, 이 연구는 우리가 우주에 장기간 머무를 때 인체의 반응에 대해 거의 알지 못한다는 것을 분명히 합니다. 오늘도 우주인 여러분 건강하세요 강한 사람들, 그들의 경험을 긴 성간 비행으로 옮기기에는 너무 적은 시간을 보내십시오.

어쨌든 10,000 명을위한 배는 모호한 사업입니다. 그렇게 많은 사람들이 신뢰할 수 있는 생태계를 만들려면 엄청난 수의 식물, 6만 마리의 닭, 3만 마리의 토끼, 소 떼가 필요합니다. 이것만이 하루 2400칼로리 수준의 다이어트를 제공할 수 있습니다. 그러나 그러한 폐쇄된 생태계를 만들기 위한 모든 실험은 필연적으로 실패로 귀결됩니다. 따라서 Space Biosphere Ventures의 가장 큰 실험 "Biosphere-2"에서 3,000 종의 동식물이있는 총 면적 1.5 헥타르의 밀폐 된 건물 네트워크가 구축되었습니다. 전체 생태계는 8명이 사는 자급자족하는 작은 "행성"이 되어야 했습니다. 실험은 2년 동안 지속되었지만 몇 주 후에 심각한 문제가 시작되었습니다. 미생물과 곤충이 제어할 수 없을 정도로 번식하기 시작하여 산소와 식물을 너무 많이 소비했습니다. 대량, 또한 바람이 없으면 식물이 너무 약해졌습니다. 지역 환경 재앙의 결과로 사람들은 체중이 감소하기 시작했고 산소량은 21%에서 15%로 감소했으며 과학자들은 실험 조건을 위반하고 8명의 "우주비행사"에게 산소와 음식을 공급해야 했습니다.

따라서 복잡한 생태계를 만드는 것은 성간 우주선의 승무원에게 산소와 영양을 제공하는 잘못되고 위험한 방법인 것 같습니다. 이 문제를 해결하려면 빛, 폐기물 및 단순한 물질을 먹을 수 있는 변형된 유전자를 가진 특수하게 조작된 유기체가 필요합니다. 예를 들어, 클로렐라 식품 조류 생산을 위한 대규모 현대식 공장은 하루에 최대 40톤의 현탁액을 생산할 수 있습니다. 무게가 몇 톤에 달하는 완전 자율 생물 반응기 하나는 하루에 최대 300리터의 클로렐라 현탁액을 생산할 수 있으며 이는 수십 명의 승무원을 먹일 수 있는 양입니다. 유전자 변형 클로렐라는 승무원의 요구를 충족시킬 뿐만 아니라 영양소뿐만 아니라 폐기물을 재활용합니다. 이산화탄소. 오늘날 미세조류를 유전적으로 조작하는 과정이 보편화되었으며 폐수 처리, 바이오 연료 생성 등을 위해 다양한 디자인이 개발되었습니다.

얼어붙은 꿈

유인 성간 비행의 위의 거의 모든 문제는 매우 유망한 기술, 즉 정지 애니메이션 또는 저온 정지라고도 불리는 하나의 기술로 해결할 수 있습니다. Anabiosis는 인간의 삶의 과정이 적어도 몇 번 느려지는 것입니다. 신진 대사를 10 배 느리게하는 그러한 인공 혼수 상태에 사람을 담그는 것이 가능하다면 100 년 비행에서 그는 10 년 동안 잠에서 늙어갑니다. 이것은 영양, 산소 공급, 정신 질환, 무중력의 영향으로 인한 신체의 파괴. 또한 대형 거주 가능 지역보다 미세 운석과 방사선으로부터 애니메이션 챔버가 매달린 구획을 보호하는 것이 더 쉽습니다.

불행히도 인간의 삶의 과정을 늦추는 것은 매우 어려운 일입니다. 그러나 자연에는 동면하고 수명을 수백 배 늘릴 수 있는 유기체가 있습니다. 예를 들어, 시베리아 도롱뇽이라고 불리는 작은 도마뱀은 겨울잠을 잘 수 있습니다. 힘든 시간영하 35-40 ° C의 얼음 덩어리로 얼어 붙더라도 수십 년 동안 살아 있습니다. 도롱뇽이 약 100년 동안 동면했다가 아무 일도 없었다는 듯 해동하고 놀란 연구원들을 피해 달아나는 경우가 있다. 동시에, 도마뱀의 일반적인 "연속" 기대 수명은 13년을 초과하지 않습니다. 놀라운 능력도롱뇽은 간에서 체중의 거의 40%인 다량의 글리세롤을 합성하여 저온으로부터 세포를 보호한다는 사실로 설명됩니다.

사람을 저온유지에 빠뜨리는 주요 장애물은 우리 몸의 70%를 차지하는 물입니다. 얼면 얼음 결정으로 변하여 부피가 10% 증가하여 세포막이 파괴됩니다. 또한, 동결되면서 세포 내부에 용해된 물질이 나머지 물로 이동하여 세포 내 이온 교환 과정을 방해하고 단백질 및 기타 세포 간 구조의 구성을 방해합니다. 일반적으로 동결 중 세포가 파괴되면 사람이 다시 살아날 수 없습니다.

그러나 이 문제를 해결할 수 있는 유망한 방법이 있습니다. 바로 포접 수화물입니다. 그들은 1810년 영국 과학자 Humphry Davy 경이 고압의 물에 염소를 주입하고 단단한 구조의 형성을 목격했을 때 발견되었습니다. 이들은 포접 수화물(clathrate hydrates) - 외부 기체가 포함된 얼음 형태의 하나. 얼음 결정과 달리 격자 격자는 덜 단단하고 날카로운 모서리가 없지만 세포 내 물질이 "숨길"수있는 공동이 있습니다. 포접액 정지 애니메이션의 기술은 간단합니다. 크세논이나 아르곤과 같은 불활성 기체, 영하의 온도, 세포 대사는 사람이 저온 정지 상태에 빠질 때까지 점차적으로 느려지기 시작합니다. 불행히도, 포접 수화물의 형성은 고압(약 8 기압) 및 매우 높은 농도의 가스가 물에 용해됩니다. 살아있는 유기체에서 그러한 조건을 만드는 방법은 이 분야에서 약간의 성공이 있지만 여전히 알려져 있지 않습니다. 따라서 포접체는 극저온(섭씨 100도 미만)에서도 미토콘드리아의 파괴로부터 심장 근육 조직을 보호할 수 있을 뿐만 아니라 세포막 손상을 방지할 수 있습니다. 인간에 대한 포접 분해에 대한 실험은 아직 논의되지 않았는데, 이는 저온 유지 기술에 대한 상업적 수요가 적고 이 주제에 대한 연구는 주로 시신 냉동 서비스를 제공하는 소규모 회사에서 수행되기 때문입니다.

수소 비행

1960년 물리학자 로버트 바사드(Robert Bassard)는 성간 여행의 많은 문제를 해결하는 램제트 핵융합 엔진의 독창적인 개념을 제안했습니다. 결론은 우주 공간에 존재하는 수소와 성간 먼지를 사용하는 것입니다. 이러한 엔진을 장착한 우주선은 먼저 자체 연료로 가속한 다음 직경이 수천 킬로미터인 거대한 자기장 깔때기를 배치하여 수소를 포획합니다. 대기권 밖. 이 수소는 핵융합로켓 엔진의 무진장 연료로 사용됩니다.

Bussard 엔진의 사용은 엄청난 이점을 약속합니다. 우선, "무중력"연료로 인해 1g의 일정한 가속도로 움직일 수 있습니다. 즉, 무중력과 관련된 모든 문제가 사라집니다. 또한 엔진을 사용하면 광속의 50% 이상의 엄청난 속도로 가속할 수 있습니다. 이론적으로 1g의 가속도로 움직이면 Bussard 엔진을 장착한 선박은 지구에서 약 12년 동안 10광년의 거리를 이동할 수 있습니다. 상대론적 효과배 시간이 5년밖에 지나지 않았을 것입니다.

불행히도 많은 심각한 문제현재의 기술 수준으로는 해결할 수 없는 문제입니다. 우선 거대 자기장을 발생시키는 거대하고 믿을 수 있는 수소 트랩을 만드는 것이 필요하다. 동시에 열핵 반응기로의 수소 손실을 최소화하고 효율적인 수소 수송을 보장해야 합니다. Bussard가 제안한 4개의 수소 원자가 헬륨 원자로 변환되는 열핵 반응의 바로 그 과정은 많은 질문을 제기합니다. 사실 이 가장 간단한 반응은 관류형 원자로에서 구현하기 어렵습니다. 왜냐하면 너무 느리게 진행되고 원칙적으로 별 내부에서만 가능하기 때문입니다.

그러나 열핵융합 연구의 진전은 예를 들어 "이국적인" 동위원소와 반물질을 반응 촉매로 사용함으로써 문제가 해결될 수 있다는 희망을 갖게 합니다.

지금까지 Bussard 엔진에 대한 연구는 이론적 측면에서만 이루어졌습니다. 실제 기술을 기반으로 한 계산이 필요합니다. 우선, 자기 트랩에 전력을 공급하고 열핵 반응을 유지하고, 반물질을 생성하고, 거대한 전자기 "돛"을 느리게 할 성간 매체의 저항을 극복하기에 충분한 에너지를 생성할 수 있는 엔진을 개발해야 합니다.

구출에 반물질

이상하게 들릴지 모르지만 오늘날 인류는 직관적이고 단순한 언뜻 보기에 Bussard의 램제트 엔진보다 반물질 엔진을 만드는 데 더 가깝습니다.

Hbar Technologies에서 개발한 탐사선은 탄소 섬유로 만들어진 얇은 돛에 우라늄 238이 코팅되어 있습니다. 돛에 충돌하면 항수소가 소멸되어 제트 추력을 생성합니다.

수소와 반수소의 소멸의 결과로 강력한 광자 플럭스가 형성되며 그 배기 속도는 로켓 엔진, 즉 로켓 엔진의 경우 최대에 도달합니다. 빛의 속도. 이것은 광자 엔진으로 우주선의 매우 높은 광속에 가까운 속도를 얻을 수 있는 이상적인 지표입니다. 불행히도, 반물질을 로켓 연료로 사용하는 것은 매우 어렵습니다. 소멸하는 동안 우주 비행사를 죽일 가장 강력한 감마선의 섬광이 발생하기 때문입니다. 또한 아직 스토리지 기술이 없습니다. 큰 수지구에서 멀리 떨어진 우주에서도 반물질 톤이 축적된다는 사실 자체가 심각한 위협입니다. 핵폭발 43 메가톤의 용량 (이러한 힘의 폭발은 미국 영토의 1/3을 사막으로 바꿀 수 있습니다). 반물질의 비용은 광자 동력 성간 비행을 복잡하게 만드는 또 다른 요소입니다. 반물질 생산을 위한 현대 기술은 수십조 달러의 비용으로 1g의 반수소를 생산하는 것을 가능하게 합니다.

하지만 큰 프로젝트반물질 연구가 결실을 맺고 있다. 현재, 양전자를 위한 특수 저장 시설인 "자기 병"이 만들어졌으며, 이는 자기장으로 만들어진 벽이 있는 액체 헬륨으로 냉각된 용기입니다. 올해 6월 CERN 과학자들은 반수소 원자를 2,000초 동안 보존하는 데 성공했습니다. 1조 개 이상의 양전자를 축적할 수 있는 세계 최대의 반물질 저장소가 캘리포니아 대학(University of California, USA)에 건설되고 있습니다. 캘리포니아 대학의 과학자들의 목표 중 하나는 대형 가속기에서 멀리 떨어진 곳에서 과학적 목적으로 사용할 수 있는 반물질용 휴대용 용기를 만드는 것입니다. 이 프로젝트는 반물질 군사 응용 분야에 관심이 있는 펜타곤의 지원을 받으므로 세계 최대 규모의 자석 병 어레이에 자금이 부족할 가능성이 없습니다.

현대의 가속기는 수백 년 안에 1g의 항수소를 생산할 수 있을 것입니다. 이것은 매우 길기 때문에 유일한 방법은 개발하는 것입니다. 새로운 기술반물질의 생산 또는 우리 행성의 모든 국가의 노력을 통합합니다. 그러나 이 경우에도 현대 기술로 성간 유인 비행을 위해 수십 톤의 반물질을 생산하는 것은 꿈도 꾸지 못합니다.

그러나 모든 것이 그렇게 슬프지는 않습니다. NASA 전문가들은 단 1마이크로그램의 반물질로 깊은 우주로 들어갈 수 있는 우주선을 위한 여러 설계를 개발했습니다. NASA는 개선된 장비가 그램당 약 50억 달러의 비용으로 반양성자를 생산하는 것을 가능하게 할 것이라고 믿습니다.

미국 회사인 Hbar Technologies는 NASA의 지원을 받아 반수소 엔진으로 구동되는 무인 탐사선의 개념을 개발하고 있습니다. 이 프로젝트의 첫 번째 목표는 10년 이내에 태양계 가장자리의 카이퍼 벨트까지 비행할 수 있는 무인 우주선을 만드는 것입니다. 오늘날에는 5-7년 안에 그러한 원격 지점으로 비행하는 것이 불가능합니다. 특히 NASA New Horizons 탐사선은 발사 후 15년 후에 카이퍼 벨트를 통과할 것입니다.

250AU의 거리를 이동하는 프로브 10년 후에는 페이로드가 10mg에 불과한 매우 작을 것이지만 약간의 항수소(30mg)도 필요합니다. Tevatron은 수십 년 안에 이 양을 생산할 것이며 과학자들은 실제 우주 임무 중에 새로운 엔진의 개념을 테스트할 수 있습니다.

예비 계산에서도 비슷한 방식으로 작은 탐사선을 센타우리자리 알파로 보낼 수 있음이 밝혀졌습니다. 1g의 항수소는 40년 안에 먼 별까지 날아갈 것입니다.

위의 모든 내용은 픽션이며 가까운 미래와 아무 관련이 없는 것처럼 보일 수 있습니다. 다행히도 그렇지 않습니다. 대중의 관심은 글로벌 위기, 팝스타의 실패 등으로 쏠려 있다. 현재 이벤트, 획기적인 이니셔티브의 그림자에 남아 있습니다. NASA 우주국 출범 장대한 프로젝트 100년 우주선, 행성간 및 성간 비행을 위한 과학 및 기술 기반의 점진적이고 장기적인 생성을 포함합니다. 이 프로그램은 인류 역사상 유일하며 전 세계의 과학자, 엔지니어 및 기타 직업 애호가를 끌어들여야 합니다. 2011년 9월 30일부터 10월 2일까지 플로리다주 올랜도에서 다양한 우주 비행 기술에 대한 심포지엄이 개최됩니다. 이러한 이벤트의 결과를 기반으로 NASA 전문가는 아직 사용할 수 없지만 미래의 성간 비행에 필요한 기술을 개발하는 특정 산업 및 회사를 지원하는 사업 계획을 개발할 것입니다. NASA의 야심찬 프로그램이 성공하면 100년 안에 인류는 성간 우주선을 만들 수 있게 될 것이며 오늘날 우리가 본토에서 본토로 날아가는 것과 같은 속도로 태양계를 돌아다닐 것입니다.

태양계는 오랫동안 SF 작가들에게 특별한 관심을 받지 못했습니다. 그러나 놀랍게도 우리의 "고유" 행성은 아직 실제로 탐구되지는 않았지만 일부 과학자들에게 많은 영감을 주지 않습니다.

간신히 창을 우주로 자른 인류는 이전과 같이 꿈에서뿐만 아니라 알 수없는 거리로 찢어집니다.
Sergei Korolev는 또한 "노동 조합 티켓으로"곧 우주로 날아갈 것이라고 약속했지만이 문구는 이미 반세기가되었고 우주 여행은 여전히 ​​엘리트의 많은 부분입니다. 너무 비쌉니다. 그러나 2년 전 HACA는 거대한 프로젝트를 시작했습니다. 100년 우주선,이는 우주 비행을 위한 과학 및 기술 기반의 점진적이고 장기적인 창출을 포함합니다.


이 전례 없는 프로그램은 전 세계의 과학자, 엔지니어 및 애호가를 끌어들일 것입니다. 모든 것이 성공한다면 100년 안에 인류는 성간 우주선을 만들 수 있을 것이고 우리는 트램처럼 태양계를 돌아다닐 것입니다.

그렇다면 항성 비행을 현실로 만들기 위해 해결해야 할 문제는 무엇입니까?

시간과 속도는 상대적입니다

이상하게 보일지 모르지만, 자동 차량의 천문학은 일부 과학자들에게 거의 해결된 문제인 것처럼 보입니다. 그리고 이것은 현재 달팽이 속도 (약 17km / s) 및 기타 원시적 (알 수없는 도로의 경우) 장비로 별에 자동 장치를 발사하는 데 전혀 의미가 없다는 사실에도 불구하고.

이제 미국 우주선 Pioneer 10과 Voyager 1이 태양계를 떠났고 더 이상 그들과의 연결이 없습니다. 파이오니어 10호가 별 알데바란을 향해 움직이고 있습니다. 그에게 아무 일도 일어나지 않으면 200 만년 안에이 별 근처에 도달 할 것입니다. 같은 방식으로 우주와 다른 장치의 광활한 곳을 기어 다니십시오.

그래서 우주선이 거주 가능 여부와 상관없이 별까지 날아가려면 광속에 가까운 고속이 필요하다. 그러나 이것은 가장 가까운 별에만 비행하는 문제를 해결하는 데 도움이 될 것입니다.

K. Feoktistov는 "우리가 빛의 속도에 가까운 속도로 비행할 수 있는 항성 우주선을 만들 수 있다 하더라도 우리 은하에서만의 여행 시간은 천년과 수만년으로 계산될 것입니다. 약 10만 광년이다. 그러나 지구에서는 이 시간 동안 훨씬 더 많은 것이 지나갈 것입니다.

상대성 이론에 따르면 서로에 대해 움직이는 두 시스템의 시간 경과는 다릅니다. 먼 거리에서 우주선은 빛의 속도에 매우 가까운 속도로 발전할 시간을 갖기 때문에 지구와 우주선의 시간 차이는 특히 클 것입니다.

성간 비행의 첫 번째 목표는 우리에게 가장 가까운 알파 센타우리(3개의 별 시스템)가 될 것이라고 가정합니다. 빛의 속도로 비행하면 4.5년이면 갈 수 있고 지구에서는 이 시간 동안 10년이 지나갑니다. 그러나 거리가 멀수록 시간의 차이가 커집니다.

Ivan Efremov의 유명한 안드로메다 성운을 기억하십니까? 그곳에서 비행은 연도와 지상의 연도로 측정됩니다. 말할 것도 없이 아름다운 이야기. 그러나 이 탐나는 성운(더 정확하게는 안드로메다 은하)은 우리로부터 250만 광년 떨어져 있습니다.



일부 계산에 따르면 우주비행사의 여행은 60년 이상이 걸릴 것이지만(우주선 시간에 따라) 지구에서는 전체 시대가 지나갈 것입니다. 먼 후손들은 우주 '네안데르탈인'을 어떻게 만나게 될까요? 그리고 지구는 과연 살아날까요? 즉, 반환은 기본적으로 의미가 없습니다. 그러나 비행 자체와 마찬가지로 우리는 안드로메다 은하를 250만 년 전의 모습으로 본다는 것을 기억해야 합니다. 그 빛의 많은 부분이 우리에게 도달합니다. 아마도 오랫동안 존재하지 않았던 미지의 목표물을 향해 날아가는 것이 무슨 의미가 있겠는가?

이것은 빛의 속도로 날아가는 것조차도 상대적으로 가까운 별까지만 정당화된다는 것을 의미합니다. 그러나 빛의 속도로 비행하는 차량은 지금까지 SF와 유사한 이론에 불과하지만 과학적입니다.

행성 크기의 배

당연히, 우선 과학자들은 배의 엔진에서 가장 효율적인 열핵 반응을 사용하는 아이디어를 생각해 냈습니다. 그러나 광속에 가까운 왕복 여행을 위해서는 이상적인 시스템 설계라 할지라도 초기 질량 대 최종 질량의 비율이 최소 10 대 30승이 되어야 합니다. 즉, 우주선은 작은 행성 크기의 연료를 가진 거대한 기차처럼 보일 것입니다. 그러한 거상을 지구에서 우주로 발사하는 것은 불가능합니다. 예, 궤도에서 수집하십시오. 과학자들이이 옵션에 대해 논의하지 않는 것도 아닙니다.

물질 소멸의 원리를 이용한 광자 엔진의 아이디어는 매우 유명합니다.

소멸은 입자와 반입자가 충돌하는 동안 원래 입자와 다른 다른 입자로 변형되는 것입니다. 가장 많이 연구된 것은 우주선을 움직일 에너지인 광자를 생성하는 전자와 양전자의 소멸입니다. 미국 물리학자 Ronan Keane과 Wei-ming Zhang의 계산에 따르면 현대 기술우주선을 광속의 70%까지 가속할 수 있는 소멸 엔진을 만드는 것이 가능합니다.

그러나 더 많은 문제가 시작됩니다. 불행히도 반물질을 로켓 연료로 사용하는 것은 매우 어렵습니다. 소멸하는 동안 우주 비행사에게 해로운 가장 강력한 감마선의 섬광이 발생합니다. 또한 양전자 연료가 선박과 접촉하면 치명적인 폭발이 발생합니다. 마지막으로, 충분한 반물질을 얻고 장기간 저장하는 기술은 아직 없습니다. 예를 들어, 반수소 원자는 현재 20분 미만 동안 "살아있고" 밀리그램의 양전자를 생산하는 데 2,500만 달러가 소요됩니다.

그러나 시간이 지남에 따라 이러한 문제가 해결될 수 있다고 가정해 보겠습니다. 그러나 많은 연료가 여전히 필요하며 광자 우주선의 시작 질량은 달의 질량과 비슷할 것입니다(Konstantin Feoktistov에 따르면).

돛을 부숴라!

오늘날 가장 인기 있고 현실적인 우주선은 태양열 범선으로 간주되며 그 아이디어는 소비에트 과학자 프리드리히 잔더(Friedrich Zander)에 속합니다.

솔라(빛, 광자) 돛은 압력을 사용하는 장치입니다. 햇빛또는 우주선을 추진하기 위해 거울 표면의 레이저.
1985년에 미국 물리학자 로버트 포워드는 마이크로파 에너지에 의해 가속되는 성간 탐사선의 설계를 제안했습니다. 이 프로젝트는 탐사선이 21년 안에 가장 가까운 별에 도달할 것으로 예상했습니다.

XXXVI 국제 천문 회의에서 레이저 우주선에 대한 프로젝트가 제안되었으며, 그 움직임은 수성 주위의 궤도에 위치한 광학 레이저의 에너지에 의해 제공됩니다. 계산에 따르면, 이 디자인의 우주선이 Epsilon Eridani 별(10.8광년)까지 가는 경로는 51년이 걸릴 것입니다.

“태양계 여행을 통해 얻은 데이터를 기반으로 우리가 살고 있는 세계를 이해하는 데 상당한 진전이 있을 것 같지는 않습니다. 당연히 생각은 별을 향합니다. 결국, 지구 주위를 비행하는 비행, 태양계의 다른 행성으로의 비행이 궁극적인 목표가 아니라는 것이 더 일찍 이해되었습니다. 별을 향한 길을 닦는 것이 주된 임무인 것 같았다.

이 말은 공상과학 소설가의 것이 아니라 우주선 설계자이자 우주비행사인 Konstantin Feoktistov의 것입니다. 과학자에 따르면, 태양계에서 특별히 새로운 것은 발견되지 않을 것입니다. 그리고 이것은 인간이 지금까지 달에만 날아갔다는 사실에도 불구하고 ...


그러나 태양계 외부에서는 햇빛의 압력이 0에 가까워집니다. 따라서 일부 소행성의 레이저 시스템으로 태양 범선을 가속하는 프로젝트가 있습니다.

이 모든 것은 여전히 ​​이론이지만 첫 번째 단계는 이미 진행 중입니다.

1993년에는 Znamya-2 프로젝트의 일환으로 러시아 선박 Progress M-15에 20미터 너비의 태양 돛이 처음으로 배치되었습니다. Progress를 Mir 스테이션과 도킹할 때 승무원은 Progress에 반사판 배치 장치를 설치했습니다. 결과적으로 반사판은 8km/s의 속도로 유럽을 통과하여 러시아에 도달한 5km 너비의 밝은 지점을 만들었습니다. 빛의 조각은 보름달과 거의 같은 광도를 가졌다.



따라서 태양열 범선의 장점은 선상에 연료가 부족하다는 것이고 단점은 돛 디자인의 취약성입니다. 사실, 그것은 프레임 위에 뻗어있는 얇은 호일입니다. 항해 중에 우주 입자의 구멍이 돛에 들어가지 않는다는 보장은 어디에 있습니까?

돛 버전은 로봇 프로브, 스테이션 및 화물선을 발사하는 데 적합할 수 있지만 유인 왕복 비행에는 적합하지 않습니다. 다른 우주선 디자인이 있지만 어떻게 든 위와 비슷합니다(같은 큰 문제가 있음).

성간 공간의 놀라움

우주에는 많은 놀라움이 여행자를 기다리고 있는 것 같습니다. 예를 들어, 태양계에서 거의 몸을 기울이지 않고 미국의 장치 "Pioneer-10"은 힘을 경험하기 시작했습니다. 출처를 알 수 없는약한 제동을 유발합니다. 관성 또는 시간의 아직 알려지지 않은 효과까지 많은 제안이 있었습니다. 이 현상에 대한 명확한 설명은 아직 없으며 간단한 기술적 가설(예: 장치의 가스 누출로 인한 반력)에서 새로운 물리적 법칙의 도입에 이르기까지 다양한 가설이 고려됩니다.

또 다른 우주선 보이저 1호는 태양계 가장자리에 강한 자기장이 있는 영역을 감지했습니다. 그 안에는 성간 공간의 하전 입자의 압력으로 인해 태양이 생성한 장이 두꺼워집니다. 장치는 또한 다음을 등록했습니다.

  • 성간 공간에서 태양계로 침투하는 고에너지 전자의 수(약 100배)의 증가;
  • 은하계 우주선 수준의 급격한 증가 - 성간 기원의 고에너지 하전 입자.
그리고 그것은 단지 바다에 떨어지는 것입니다! 그러나 오늘날 성간 바다에 대해 알려진 것만으로도 우주를 서핑할 가능성에 의문을 제기하기에 충분합니다.

별 사이의 공간은 비어 있지 않습니다. 어디에나 가스, 먼지, 입자의 잔해가 있습니다. 빛의 속도에 가까운 속도로 이동하려고 하면 우주선과 충돌하는 각각의 원자는 고에너지 우주선 입자처럼 될 것입니다. 그러한 폭격 중 강한 방사선의 수준은 가장 가까운 별에 비행하는 동안에도 용납할 수 없을 정도로 증가합니다.

그리고 그러한 속도에서 입자의 기계적 충격은 폭발하는 총알에 비유될 것입니다. 일부 계산에 따르면 우주선의 보호 스크린의 1센티미터는 분당 12발의 속도로 계속해서 발사될 것입니다. 어떤 스크린도 몇 년의 비행 동안 그러한 노출을 견딜 수 없다는 것이 분명합니다. 또는 허용할 수 없는 두께(수십 미터 및 수백 미터)와 질량(십만 톤)을 가져야 합니다.



실제로 우주선은 주로이 스크린과 연료로 구성되며 수백만 톤이 필요합니다. 이러한 상황으로 인해 그러한 속도로 비행하는 것은 불가능합니다. 가는 도중에 먼지뿐만 아니라 더 큰 것과 부딪치거나 알 수 없는 중력장에 갇힐 수 있기 때문에 더욱 그렇습니다. 그리고 다시 죽음은 피할 수 없다. 따라서 우주선을 초광속 속도로 가속하는 것이 가능하더라도 최종 목표에 도달하지 못할 것입니다. 도중에 너무 많은 장애물이 있을 것입니다. 따라서 성간 비행은 상당히 낮은 속도로만 수행될 수 있습니다. 그러나 시간 요인으로 인해 이러한 비행이 의미가 없습니다.

빛의 속도에 가까운 속도로 은하계의 거리를 넘어 물질체를 운반하는 문제를 해결하는 것은 불가능하다는 것이 밝혀졌습니다. 기계적 구조의 도움으로 시공간을 돌파하는 것은 의미가 없습니다.

두더지 구멍

냉혹한 시간을 극복하기 위해 노력하는 공상 과학 소설은 공간(그리고 시간)에 "구멍을 갉아먹는" 방법과 그것을 "접는" 방법을 발명했습니다. 그들은 중간 영역을 우회하여 공간의 한 지점에서 다른 지점으로의 다양한 초공간 점프를 생각해 냈습니다. 이제 과학자들은 SF 작가들과 합류했습니다.

물리학자들은 아인슈타인의 상대성 이론에 반대되는 초광속 속도로 이동할 수 있는 우주에서 물질의 극단 상태와 이국적인 허점을 찾기 시작했습니다.



이것이 웜홀의 아이디어가 탄생한 방법입니다. 이 굴은 서로 분리된 두 도시를 연결하는 절단 터널처럼 우주의 두 부분을 연결합니다. 높은 산. 불행히도 웜홀은 절대 진공 상태에서만 가능합니다. 우리 우주에서 이러한 굴은 극도로 불안정합니다. 우주선이 도착하기 전에 무너질 수 있습니다.

그러나 안정적인 웜홀을 만들기 위해 네덜란드인 Hendrik Casimir가 발견한 효과를 사용할 수 있습니다. 그것은 진공에서 양자 진동의 작용으로 전하를 띠지 않는 물체를 전도하는 상호 인력으로 구성됩니다. 진공이 완전히 비어 있지 않고 입자와 미세한 웜홀이 자발적으로 나타나고 사라지는 중력장의 변동이 있음이 밝혀졌습니다.

구멍 중 하나를 찾아 뻗어 두 개의 초전도 볼 사이에 배치하는 것만 남아 있습니다. 웜홀의 한 입은 지구에 남아 있고 다른 한 쪽은 우주선에 의해 거의 광속으로 최종 물체인 별까지 이동됩니다. 즉, 우주선은 말 그대로 터널을 뚫습니다. 우주선이 목적지에 도착하면 웜홀이 실제 번개처럼 빠른 성간 여행을 위해 열리며 그 기간은 몇 분 단위로 계산됩니다.

워프 버블

웜홀의 거품 곡률 이론과 유사합니다. 1994년 멕시코의 물리학자 Miguel Alcubierre는 아인슈타인의 방정식에 따라 계산을 수행하여 공간 연속체의 파동 변형의 이론적 가능성을 발견했습니다. 이 경우 공간은 우주선 앞에서 축소되고 동시에 우주선 뒤에서 확장됩니다. 우주선은 말하자면, 무한한 속도로 움직일 수 있는 곡률의 거품에 놓여 있습니다. 아이디어의 천재성은 우주선이 곡률 거품에 놓여 있고 상대성 이론의 법칙을 위반하지 않는다는 것입니다. 동시에 곡률의 기포 자체가 움직이면서 시공간을 국부적으로 왜곡시킨다.

빛보다 빠른 속도로 여행하는 것은 불가능하지만, 우주가 우주가 형성될 때 빅뱅 직후에 일어난 것으로 여겨지는 빛보다 빠른 시공간의 왜곡을 우주가 움직이거나 전파하는 것을 막는 것은 없습니다.

이 모든 아이디어는 아직 프레임워크에 맞지 않습니다. 현대 과학그러나 2012년 나사 대표자들은 알쿠비에르 박사의 이론에 대한 실험적 테스트 준비를 발표했습니다. 아인슈타인의 상대성 이론이 언젠가는 새로운 이론의 일부가 될 것인지 누가 알겠습니까? 글로벌 이론. 결국 학습의 과정은 끝이 없습니다. 그래서 언젠가는 가시를 뚫고 별까지 갈 수 있을 것입니다.

이리나 그로모바

Korznikov는 0.1C 이상의 속도에서 우주선이 비행 경로를 변경하고 충돌을 피할 시간이 없을 것이라고 계산합니다. 그는 미약한 속도로 우주선이 목표에 도달하기 전에 붕괴될 것이라고 믿습니다. 그의 견해로는 성간 여행은 훨씬 더 낮은 속도(최대 0.01C)에서만 가능합니다. 1950-60년대. 미국에서는 행성간 공간 "오리온"을 탐사하기 위해 핵 펄스 로켓 엔진을 장착한 우주선이 개발되었습니다.

성간 비행은 유인 차량 또는 자동 스테이션의 별 사이를 여행하는 것입니다. Ames Research Center(NASA)의 Simon P. Warden 소장에 따르면 심우주 비행을 위한 엔진 프로젝트는 15~20년 내에 개발될 수 있습니다.

그곳으로의 비행과 귀환 비행은 균일 가속 가속, 일정한 속도로 비행 및 균일 가속 감속의 세 단계로 구성됩니다. 우주선은 단위 가속도를 사용하여 절반을 이동하고 나머지 절반은 동일한 가속도()로 감속합니다. 그런 다음 배는 선회하여 가감속 단계를 반복합니다.

모든 유형의 엔진이 성간 비행에 적합한 것은 아닙니다. 계산에 따르면 이 백서에서 고려한 우주 시스템의 도움으로 약 10년 안에 센타우루스자리 알파 별에 도달할 수 있습니다. 문제에 대한 해결책 중 하나로 로켓을 작동 물질로 사용하는 것이 제안되었습니다. 소립자빛의 속도로 또는 그 근처에서 움직입니다.

현대 우주선의 속도는 얼마입니까?

입자의 배기 속도는 초당 15~35km입니다. 따라서 성간 우주선에 외부 소스의 에너지를 공급하는 아이디어가 떠올랐습니다. 에 이 순간이 프로젝트는 실현 가능하지 않습니다. 엔진의 배기 속도는 0.073초(특정 충격 2백만 초)여야 하고 추력은 1570N(즉, 350파운드)에 도달해야 합니다.

성간 먼지와의 충돌은 거의 광속으로 발생하며 물리적 충격 측면에서 미세 폭발과 유사합니다. SF 작품에서는 이동을 기반으로 한 성간 여행 방법이 자주 언급됩니다. 더 빠른 속도진공 속의 빛. 가장 큰 승무원은 1985년 10월 30일 챌린저 재사용 우주선에서 발사된 8명의 우주비행사(여성 1명 포함)로 구성되었습니다.

가장 가까운 별 (Proxima Centauri)까지의 거리는 약 4.243 광년, 즉 지구에서 태양까지의 거리의 약 268,000 배입니다. 우주선 비행은 공상 과학 소설에서 중요한 위치를 차지합니다.

이 상황에서 지구 기준 시스템의 비행 시간은 약 12년이 되는 반면 우주선의 시계에 따르면 7.3년이 흐를 것입니다. 적합 다양한 방식특히 성간 비행을 위한 엔진은 1973년 영국 행성간 학회(British Interplanetary Society) 회의에서 Tony Martin 박사(Tony Martin)에 의해 고려되었습니다.

작업 과정에서 각각 1800년과 130년에 Alpha Centauri 별에 도달할 수 있는 크고 작은 우주선("세대의 배")에 대한 프로젝트가 제안되었습니다. 1971년에 Byurakan에서 열린 심포지엄에서 G. Marx의 보고서에서 성간 비행에 X선 레이저를 사용하는 것이 제안되었습니다. 1985년에 R. Forward는 마이크로파 에너지에 의해 가속되는 성간 탐사선의 설계를 제안했습니다.

우주 속도 제한

질량의 주요 구성 요소 현대 미사일로켓이 가속하는 데 필요한 연료의 질량입니다. 로켓을 둘러싼 환경을 작동유체와 연료로 어떻게든 활용할 수 있다면 로켓의 질량을 획기적으로 줄이고 이를 통해 달성할 수 있다. 고속움직임.

1960년대에 Bussard는 성간 램제트 엔진(MPRE)의 설계를 제안했습니다. 성간 매질은 주로 수소로 구성되어 있습니다. 1994년에 Jeffrey Landis는 정거장에서 레이저 빔으로 구동되는 성간 이온 프로브 프로젝트를 제안했습니다.

Daedalus 프로젝트에서 설계한 로켓선은 너무 거대해서 우주에서 건조되어야 하는 것으로 판명되었습니다. 성간 우주선의 단점 중 하나는 전력망을 휴대해야 하므로 질량이 증가하고 그에 따라 속도가 감소합니다. 그래서 전기 로켓 엔진 100km/s라는 특징적인 속도를 가지고 있어 적당한 시간에 먼 별까지 여행하기에는 너무 느리다.

그러나 우주에서는 모든 것이 다르며 일부 현상은 단순히 설명할 수 없으며 원칙적으로 어떤 법칙도 무시합니다. 예를 들어, 몇 년 전에 발사된 위성이나 다른 물체는 궤도에서 회전하고 절대 떨어지지 않습니다. 왜 이런 일이, 로켓이 우주로 날아가는 속도? 물리학자들은 중력의 영향을 중화시키는 원심력이 있다고 제안합니다.

작은 실험을 한 후에 우리는 집을 떠나지 않고도 이것을 이해하고 느낄 수 있습니다. 이렇게하려면 실을 잡고 한쪽 끝에 작은 하중을 묶은 다음 원주 주위에 실을 풀어야합니다. 속도가 높을수록 하중의 궤적이 명확해지고 실에 가해지는 장력이 커지는 것을 느낄 것입니다. 힘이 약해지면 물체의 회전 속도가 감소하고 하중이 떨어질 위험이 몇 배 증가합니다 . 이러한 작은 경험으로 우리는 주제를 개발하기 시작할 것입니다. 공간에서의 속도.

고속은 어떤 물체도 중력을 극복할 수 있게 해줍니다. 에 관하여 우주 물체, 그들 각각은 자신의 속도를 가지고 있습니다. 그것은 다릅니다. 이러한 속도의 네 가지 주요 유형이 결정되며 그 중 가장 작은 것이 첫 번째입니다. 이 속도로 우주선이 지구 궤도로 날아갑니다.

그것을 벗어나려면 1초가 필요해 공간에서의 속도. 세 번째 속도에서는 중력을 완전히 극복하고 경계를 벗어날 수 있습니다. 태양계. 네번째 우주에서 로켓 속도은하계 자체를 떠날 수 있습니다. 이것은 약 550km / s입니다. 우리는 항상 관심을 가지고 공간 km/h의 로켓 속도,궤도에 진입 할 때 8km / s, 그 너머 - 11km / s, 즉 최대 33,000km / h의 기능을 개발합니다. 로켓은 점차 속도를 높이고 35km 높이에서 최대 가속이 시작됩니다. 속도우주 유영 40,000km/h입니다.

우주에서의 속도 : 기록

우주에서의 최대 속도- 아폴로 10호 임무에 참가한 우주비행사들이 만든 46년 전의 기록이 여전히 유효합니다. 그들은 달을 돌고 돌아왔다. 우주에서 우주선 속도 39,897km/h였습니다. 가까운 장래에 오리온 우주선을 무중력 공간으로 보내 우주 비행사를 낮은 지구 궤도로 보낼 계획입니다. 그러면 아마도 46세 기록을 깰 수 있을 것입니다. 공간에서 빛의 속도- 10억 km/h. 시속 40,000km라는 최고 속도로 그 거리를 헤쳐나갈 수 있을지 궁금하다. 여기 우주의 속도는 얼마입니까빛 근처에서 발전하지만 우리는 여기에서 그것을 느끼지 않습니다.

이론적으로 사람은 빛의 속도보다 약간 느린 속도로 이동할 수 있습니다. 그러나 이것은 특히 준비되지 않은 유기체에게 막대한 피해를 수반합니다. 실제로 이러한 속도를 개발하기 위해서는 먼저 안전하게 감속하기 위한 노력이 필요하다. 급격한 가감속은 사람에게 치명적일 수 있기 때문입니다.

고대에는 지구가 움직이지 않고 궤도에서 회전하는 속도에 대한 질문에 아무도 관심이 없다고 믿었습니다. 그러한 개념은 원칙적으로 존재하지 않았기 때문입니다. 그러나 지금도 그 값이 다른 지리적 지점에서 동일하지 않기 때문에 이 질문에 대해 명확한 대답을 하기는 어렵습니다. 적도에 가까울수록 속도가 빨라지며 남부 유럽 지역에서는 1200km / h입니다. 이것은 평균입니다. 우주에서의 지구의 속도.

로켓은 얼마나 빨리 우주로 날아갈까요?

  1. 추상 과학 - 보는 사람에게 환상을 만듭니다.
  2. 낮은 지구 궤도에 진입하면 초당 8km입니다.
    밖이라면 초당 11km. 다소 이렇습니다.
  3. 33000km/h
  4. 정확 - 7.9km / 초의 속도로 떠나면 (로켓) 지구 주위를 회전합니다. 11km / 초의 속도로 이것이 이미 포물선입니다. 즉, 조금 더 먹습니다. 돌아오지 않을 가능성이 있습니다
  5. 3-5km/s, 태양 주위의 지구의 자전 속도를 고려
  6. 우주선 속도 기록(240,000km/h)은 1976년 1월 15일에 발사된 미국-독일 태양 탐사선 Helios-B에 의해 설정되었습니다.

    사람이 이동한 최고 속도(39897km/h)는 1969년 5월 26일 원정대가 귀환하는 동안 지표면에서 121.9km 고도에서 아폴로 10호의 메인 모듈에 의해 개발되었습니다. 우주선은 승무원의 사령관이었고 미 공군 대령(현재 준장) Thomas Patten Stafford(1930년 9월 17일 미국 오클라호마 주 웨더포드 출생), 미 해군 대위 3순위 Eugene Andrew Cernan(시카고 출생, 미국 일리노이주, 1934년 3월 14일 d.) 및 미해군 3등 대위(현재 1등 대위, 은퇴) 존 와트 영(1930년 9월 24일 미국 캘리포니아주 샌프란시스코 출생) ).

    여성 중 최고 속도 (28115km / h)는 소련 공군 중위 (현재 중령-엔지니어, 소련 조종사 우주 비행사) Valentina Vladimirovna Tereshkova (1937 년 3 월 6 일 출생)에 의해 도달되었습니다. 옛 소련 우주선 1963년 6월 16일 동쪽 6

  7. 지구의 중력을 극복하는 8km/sec
  8. 블랙홀에서 당신은 광속 이하로 가속할 수 있습니다
  9. 말도 안되는 소리는 학교에서 아무 생각 없이 배웠습니다.
    8 이상 정확히 7.9km/s는 최초 공간 속도- 속도 수평 운동몸이 떨어지지 않는 지구 표면 바로 위의 몸, 그러나 바로 이 높이, 즉 지구 표면 위(그리고 이것은 공기 저항을 고려하지 않은)에서 원형 궤도를 가진 지구의 위성으로 남아 있습니다. ). 따라서 PCS는 우주 물체의 매개변수와 관련된 추상적인 양입니다. 물체 표면의 자유 낙하 반경과 가속도는 실용적인 가치. 고도 1000km에서는 원형 궤도 운동의 속도가 다릅니다.

    로켓은 점차 속도를 높입니다. 예를 들어 소유즈 발사체는 고도 47.0km에서 발사 후 117.6초 동안 1.8km/s의 속도를 내고 171.4km 고도에서 비행 286.4초에 3.9km/s의 속도를 낸다. 약 8.8분 198.8km 고도에서 발사 후 우주선 속도는 7.8km/s입니다.
    그리고 궤도선의 발사체 비행 상부에서 지구근접궤도로의 발사는 이미 OK 자체의 능동적인 기동으로 이루어지고 있다. 그리고 그 속도는 궤도의 매개 변수에 따라 다릅니다.

  10. 이 모든 것은 넌센스입니다. 중요한 역할은 속도가 아니라 로켓의 추진력입니다. 고도 35km에서 고도 450km까지 본격적인 PKS(최초 우주 속도) 가속이 시작되어 점차 지구의 자전 방향으로 코스를 내준다. 따라서 대기의 조밀한 말을 이겨내면서 높이와 추진력을 유지한다. 간단히 말해서 수평 및 수직 속도를 동시에 가속할 필요가 없으며 원하는 높이의 70%에서 수평 방향의 상당한 편차가 발생합니다.
  11. 어느
    우주선이 높이 날고 있습니다.