{"id":246355,"date":"2021-06-29T11:30:00","date_gmt":"2021-06-29T08:30:00","guid":{"rendered":"https:\/\/inform.click\/10-parimat-kontseptuaalset-kosmosemootorit\/"},"modified":"2021-06-29T11:59:00","modified_gmt":"2021-06-29T08:59:00","slug":"10-parimat-kontseptuaalset-kosmosemootorit","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/inform.click\/et\/10-parimat-kontseptuaalset-kosmosemootorit\/","title":{"rendered":"10 parimat kontseptuaalset kosmosemootorit"},"content":{"rendered":"

\n Laeva kosmosesse laskmine on kummalise teaduse ja inseneriteaduse kallis ja loid protsess. P\u00f5him\u00f5tteliselt vajame t\u00f5ukej\u00f5u tekitamiseks rakette, ekstreemseid mootoreid, mis v\u00e4ljutavad kiirete raketik\u00fctuste heitgaasid. Nende toimimine on k\u00fcll viimase sajandi standardite j\u00e4rgi tehnoloogiline ime, kuid p\u00f5hit\u00f5ed on \u00fcsna lihtsad. K\u00f5rgendatud r\u00f5hu korral k\u00e4ivitab s\u00fc\u00fctaja k\u00fctuse p\u00f5lemiskambris koos hapnikuallikaga (tavaliselt vedel). Saadud vedelik p\u00e4\u00e4seb reaktsioonimassina otsaotsikust v\u00e4lja.\n<\/p>\n

\n Erinevalt \u00f5hku hingavatest joadest<\/a> ei saa raketid atmosf\u00e4\u00e4ri gaase voolata, et liikumist tekitada, sest orbiidi k\u00f5rgusel muutub atmosf\u00e4\u00e4r liiga \u00f5hukeseks. Niisiis peab raketimootor t\u00f5ukej\u00f5u saamiseks oma heitgaasivedelikust v\u00e4lja t\u00f5rjuma. Tundub lihtne, kuid tehniliste probleemidega, mis on seotud projekti, ehitatud, kokkupandud ja t\u00f6\u00f6korras kosmoseaparaadi katsetamisega, t\u00f5usevad k\u00f5igi satelliitide k\u00e4ivitamise eelarved.\n<\/p>\n

\n Ilmselt on Maa raskusj\u00f5u<\/a> \u00fcletamine ja kosmosesse j\u00f5udmine piir praegustele keemiarakettidele, mis kasutavad t\u00f5ukej\u00f5una eksotermilist reaktsiooni. \u00d5nneks on rakendusteadus v\u00e4hem f\u00fc\u00fcsika vastu v\u00f5itlemise k\u00fcsimus kui selle v\u00e4ljat\u00f6\u00f6tamine, kuidas selle seadused soodsalt toimima panna. Siit tulevad 10 kosmoseaparaatide ajami m\u00f5istet, mis v\u00f5ivad laiendada inimkonna silmaringi.\n<\/p>\n

\n 10 S\u00fcnergiline turbojett
\n<\/h3>\n

\n <\/a>
\n \u00dcks meetod odavama kosmoseaparaadi ehitamiseks v\u00f5iks olla \u00fcheetapiline orbiidile l\u00e4henemine (SSTO) – kontseptuaalne t\u00f5ukej\u00f5us\u00fcsteem, mis ei tugine orbiidi k\u00f5rguse saavutamiseks riistvarale eraldamise riistvaral. See kasutaks k\u00e4ivitamisel atmosf\u00e4\u00e4ri\u00f5hku, et toita mootori p\u00f5lemisreaktsiooni, mis v\u00e4ldib t\u00e4iendava oks\u00fcdeerija kandmist ja v\u00e4hendab seet\u00f5ttu kaalu.\n<\/p>\n

\n Sellise ettepaneku j\u00e4rel kavandas Suurbritannia ettev\u00f5te Reaction Engines Limited (REL) oma Skyloni kosmoselennuki<\/a> t\u00f6\u00f6tama \u00f5hku hingava mootori kontseptsiooni SABER abil. Kui arvestada t\u00f5ukej\u00f5u saamiseks ainult oma sisemise riistvaraga, saab SABER vahetada kahe t\u00f6\u00f6re\u017eiimi vahel – t\u00fc\u00fcpiline turboreaktiivmootor, mis p\u00f5hineb sisep\u00f5lemisel atmosf\u00e4\u00e4ri\u00f5hul, ja tavaline raketimootor, mis kasutab vedelat hapnikuvarustust.\n<\/p>\n

\n REL avaldas mehitatud reisi Marsile ettepaneku, mis kasutaks orbiidil missioonilaevade ehitamiseks Skyloni kosmoseaparaati.\n<\/p>\n

\n 9 termotuuma rakett
\n<\/h3>\n

\n <\/a>
\n Venemaa riigikorporatsioon Rosatom, mis haldab sisemisi tuumaasju, ehitab raketimootorit, mille l\u00e4bimine Maalt Marsile<\/a> v\u00f5tab aega vaid 45 p\u00e4eva (v\u00f5rreldes praeguse 18 kuuga). Selline tehnoloogia sarnaneb k\u00fclma s\u00f5ja ajal kavandatud tuuma termiliste rakettide (NTR) URSS-ile. Pardareaktoris kuumutab l\u00f5hustuvatest aatomitest eralduv energia t\u00f6\u00f6vedelikku k\u00f5rge r\u00f5hu tekitamiseks ja seega t\u00f5ukej\u00f5uks, nagu ka raketik\u00fctuse p\u00f5letamise reaktsioonid keemiaraketis. Tuumak\u00fctuse energeetilise tiheduse t\u00f5ttu kaaluvad NTR-mootorid v\u00e4hem ja nende tarbimism\u00e4\u00e4r on madal.\n<\/p>\n

\n Samamoodi taaselustas NASA oma NTR-projekti<\/a> 40 aastat p\u00e4rast NERVA programmi sulgemist, kuid kosmoseagentuur uurib ka suuremat spektrit tuumaenergiaga seotud v\u00f5imalustest, nagu termotuumas\u00fcnteesil t\u00f6\u00f6tavad raketid<\/a> ja tuumalambid<\/a>.\n<\/p>\n

\n 8 termiline antiaine ajam
\n<\/h3>\n

\n \"\"<\/a>
\n Iga f\u00fc\u00fcsiline aine universumis koosneb ainest; aine koosneb osakestest ja iga osakese jaoks on tume kaksik – antiosake. Antiosakesel on k\u00f5ik oma vastaspoole omadused, v\u00e4lja arvatud vastupidine laeng. Kui m\u00f5lemad kaksikud suhtlevad, h\u00e4vitavad nad \u00fcksteist ja lasevad selle k\u00e4igus energiat v\u00e4lja, palju energiat. NASA teadlased<\/a> soovivad rakendada seda j\u00f5udu raketimootorite arendamiseks t\u00e4htedevahelisse reisiikka.\n<\/p>\n

\n Sarnaselt NTR-idega kuumutaks antiaine h\u00e4vitamine t\u00f6\u00f6vedelikku t\u00f5ukej\u00f5u tekitamiseks, kuid k\u00fctuses\u00e4\u00e4stlikkus oleks eksponentsiaalselt suurem. Marsile j\u00f5udmiseks piisab 100 milligrammist antiainest, samas kui keemiline rakett vajaks mehitatud missiooniks tonni raketik\u00fctust. Teadlased soovivad isegi Kickstarteris<\/a> rahastada antiaine laeva<\/a>.\n<\/p>\n

\n 7 Tuumaimpulsi t\u00f5ukej\u00f5ud
\n<\/h3>\n

\n \"\"<\/a>
\n Aga reis Alfa Centaurile, kes viskab aatomipomme oma kosmoselaeva t\u00f5ukej\u00f5uks? Tuumapulssi k\u00e4itamine<\/a> v\u00f5ib olla k\u00f5ige teostatavam tee t\u00e4htedevahelise liikumise suunas. 1958 aastal DARPA ettev\u00f5ttena alustatud Project Orion soovis ehitada t\u00f5elise kosmose-ooperi laeva – allveelaeva stiilis ehituse, 200 meeskonnaliiget, tuhandeid tonne \u00f5hkut\u00f5usmismassi – ja viia see tuumapulsside abil orbiidile. K\u00f5ik eluj\u00f5uline, teoreetiliselt ja insenertehniliselt.\n<\/p>\n

\n Orioni mootor v\u00f5ib toota megatonne t\u00f5ukej\u00f5u, suunates v\u00e4ikesed tuumaplahvatused vastu massiivset terasplekki, mis on amortisaatoritega kosmoseaparaadiga \u00fchendatud, kuid poliitilised probleemid ja eelarve osutusid mehaanilistest takistustest hullemateks probleemideks. Projekt Orion l\u00f5petati 1965. aastal p\u00e4rast mitmeid saavutusi, kuid sarnaseid kontseptsioone nagu kosmoses\u00f5iduk Medusa ja l\u00f5hustumisvastane t\u00f5ukej\u00f5ud<\/a> on endiselt uurimisel.\n<\/p>\n

\n 6 Nanoosakeste mikropropulsioon
\n<\/h3>\n

\n \"\"<\/a>
\n Raketik\u00fctuse molekulide elektriline laadimine ja seej\u00e4rel magnetv\u00e4ljade abil nende v\u00f5imendamine on \u00e4\u00e4rmiselt t\u00f5hus viis kosmoseaparaadi liikumapanemiseks – vaatamata v\u00e4ikesele impulssj\u00f5ule on ioonp\u00f5letid<\/a> mitu korda energias\u00e4\u00e4stlikumad kui keemilised raketid ja sobivad pikas perspektiivis<\/a> eksotermilise t\u00f5ukej\u00f5uga. Muide, see oli s\u00fcsteem, mis vedas Dawni kosmoseaparaati kuni Vesta ja Cereseni<\/a>.\n<\/p>\n

\n \u00d5huj\u00f5udude teadusuuringute b\u00fcroo finantseerimisel<\/a> arendab Michigani \u00fclikool eksperimentaalset ioonit\u00f5ukurit NanoFET<\/a>. Mootor vallandaks triljonid raketik\u00fctuse nanoosakesi nanoelektromehaaniliste s\u00fcsteemide kaudu, avades kiibil oleva t\u00f5ukej\u00f5u kontseptsiooni, mis suudaks liikuda homse p\u00e4eva miniatuursed satelliidid. NanoFET-moodulite v\u00f5rke saab paindlikult kohandada ja laiendada, et need vastaksid erinevatele kujundustele ja insenerivajadustele.\n<\/p>\n

\n 5 Q-t\u00f5ukej\u00f5ud
\n<\/h3>\n

\n \"\"<\/a>
\n Raketid ajavad Newtoni kolmanda seaduse kohaselt t\u00f5ukej\u00f5u (reaktsiooni) saamiseks v\u00e4lja raketik\u00fctuse (toime), kuid mis siis, kui ajam v\u00f5ib rikkuda seda looduse p\u00f5hireeglit? Suurbritannia lennunduseinsener Roger Shawyer uskus, et see on t\u00e4iesti v\u00f5imalik, kui ta 1999. aastal pakkus v\u00e4lja reaktsioonitu mootori, mida nimetatakse raadiosageduslikuks resonants\u00f5\u00f5nsuseks v\u00f5i lihtsalt EmDrive'iks<\/a> (elektromagnetiline ajam). EmDrive p\u00f5rkas koonuse sees mikrolainetega, et tekitada t\u00f5ukej\u00f5udu kitsa otsa suunas. Katse tekitas teadusringkondades poleemikat ka p\u00e4rast seda, kui Hiina, Saksa ja NASA teadlased on Shawyeri protseduure positiivsete tulemustega reprodutseerinud.\n<\/p>\n

\n Kuidas EmDrives t\u00e4pselt t\u00f6\u00f6tab, j\u00e4\u00e4b f\u00fc\u00fcsika piirimaile. Kvantide k\u00f5ikumise teooria \u00fctleb, et vaakum kihiseb energiliste osakestega, mis avanevad reaalsuse sisse ja v\u00e4lja. Nende osakestega mikrolainete kaudu suheldes oleks v\u00f5imalik, et laev saaks t\u00f5ukej\u00f5u.\n<\/p>\n

\n EmDrive l\u00f5i t\u00e4iesti uue raketimootorite kontseptsiooni, mida tuntakse kui kvantvaakum-t\u00f5ukureid (Q-t\u00f5ukej\u00f5udu).\n<\/p>\n

\n 4 Photonic Laser Thruster
\n<\/h3>\n

\n \"\"<\/a>
\n Noor K. Bae on Ph.D. YK Bae Corpi asutaja dr f\u00fc\u00fcsik – ettev\u00f5tmine, mis on p\u00fchendatud keskkonnahoidlike tehnoloogiate uurimisele energia- ja kosmosereiside valdkonnas. Bae patentide hulka kuuluvad footonraudteed, uus molekuliklass ja Photonic Laser Thruster<\/a> (PLT). Bae uuris NASA rahastusel PLT-d ja suutis kujundada kosmoses\u00f5idukijuhi kontseptsiooni, mis ei vaja k\u00fctusepaake. Selle asemel saab PLT t\u00f5ukej\u00f5u kosmoselaeva pihta lastud laseritest. Kuna vaakum on h\u00f5\u00f5rdevaba, saaks PLT-t\u00fc\u00fcpi vees\u00f5iduk pidevalt hoogu, et l\u00e4bida Marsiga kaugus m\u00f5ne p\u00e4evaga.\n<\/p>\n

\n Suunatud energiatehnoloogia areng on \u00fclioluline mitme megavatise laserkiire edastamiseks, mis suudab kosmoselaeva kosmosesse suruda, v\u00f5imaldades raskekaalulistest komponentidest, nagu k\u00fctus ja peamised toiteallikad, vaba arhitektuuri.\n<\/p>\n

\n 3 Coilguni kosmoseseade
\n<\/h3>\n

\n \"\"<\/a>
\n Ulmekirjanikud, nagu Arthur C. Clarke ja Robert Heinlein, on aastak\u00fcmneid arvestanud elektromagnetiliste katapuldide kui s\u00fc\u017eeeseadmetega. Isegi t\u00e4nap\u00e4eval v\u00f5ib sadade miilide k\u00f5rgusel Maast k\u00f5rgemal kasuliku koormuse magnetiline kiirendamine tunduda puhas ulme<\/a> ja sellegipoolest arvavad teadlased nagu dr James Powell ja dr Gordon Danby, et see on osa kosmosereiside tulevikust. Powell ja Danby leiutasid koos \u00fclijuhtiva maglevi (magnetvedrustus), v\u00f5imaldades praeguste EM-rongide v\u00e4ljat\u00f6\u00f6tamist, ja n\u00fc\u00fcd soovivad nad oma Startrami projekti kaudu rakendada tehnoloogiat kosmosereisidel.\n<\/p>\n

\n Powelli ja Danby n\u00e4gemuses tekitaksid m\u00e4hised tugeva magnetv\u00e4lja kosmoseaparaadi v\u00f5i kasuliku koormuse kiirendamiseks raudteemailide ulatuses, sarnaselt Coilguni projektiga juhtuvale. Piisava hoo saavutamiseks on raja pikkus mitu miili ja see maksab k\u00fcmneid miljardeid dollareid, kuid – leiutajate s\u00f5nul – on see tuleviku eest v\u00e4ike hind.\n<\/p>\n

\n 2 T\u00e4he Windjammer
\n<\/h3>\n