{"id":259009,"date":"2021-06-29T11:30:00","date_gmt":"2021-06-29T08:30:00","guid":{"rendered":"https:\/\/inform.click\/10-najlepszych-koncepcyjnych-silnikow-statkow-kosmicznych\/"},"modified":"2021-06-29T11:44:00","modified_gmt":"2021-06-29T08:44:00","slug":"10-najlepszych-koncepcyjnych-silnikow-statkow-kosmicznych","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/inform.click\/pl\/10-najlepszych-koncepcyjnych-silnikow-statkow-kosmicznych\/","title":{"rendered":"10 najlepszych koncepcyjnych silnik\u00f3w statk\u00f3w kosmicznych"},"content":{"rendered":"

\n Wystrzelenie statku w kosmos to kosztowny i powolny proces dziwnej nauki i in\u017cynierii. Zasadniczo potrzebujemy rakiet, ekstremalnych silnik\u00f3w, kt\u00f3re wyrzucaj\u0105 spaliny paliwa o du\u017cej pr\u0119dko\u015bci, aby wytworzy\u0107 ci\u0105g. Ich dzia\u0142anie jest cudem technologicznym wed\u0142ug standard\u00f3w ubieg\u0142ego wieku, ale podstawy s\u0105 do\u015b\u0107 proste. Przy podwy\u017cszonym ci\u015bnieniu zapalnik powoduje eksplozj\u0119 paliwa w komorze spalania wraz ze \u017ar\u00f3d\u0142em tlenu (zwykle ciek\u0142ego). Powsta\u0142y p\u0142yn wydostaje si\u0119 przez dysz\u0119 ko\u0144cow\u0105 jako masa reakcyjna.\n<\/p>\n

\n W przeciwie\u0144stwie do odrzutowc\u00f3w oddychaj\u0105cych powietrzem<\/a>, rakiety nie mog\u0105 przesy\u0142a\u0107 gaz\u00f3w atmosferycznych w celu wytworzenia ruchu, poniewa\u017c na wysoko\u015bciach orbitalnych atmosfera staje si\u0119 zbyt rzadka. Tak wi\u0119c silnik rakietowy musi nap\u0119dza\u0107 w\u0142asny p\u0142yn wydechowy, aby uzyska\u0107 ci\u0105g. Wygl\u0105da prosto, ale kwestie techniczne zwi\u0105zane z projektowaniem, budow\u0105, monta\u017cem i testowaniem statku kosmicznego gwa\u0142townie zwi\u0119kszaj\u0105 bud\u017cet ka\u017cdego wystrzelenia satelity.\n<\/p>\n

\n Najwyra\u017aniej pokonanie ziemskiej grawitacji<\/a> i dotarcie w przestrze\u0144 kosmiczn\u0105 jest granic\u0105 obecnych rakiet chemicznych, kt\u00f3re jako nap\u0119d wykorzystuj\u0105 reakcj\u0119 egzotermiczn\u0105. Na szcz\u0119\u015bcie nauki stosowane to nie tyle walka z fizyk\u0105, co raczej zastanawianie si\u0119, jak sprawi\u0107, by jej prawa dzia\u0142a\u0142y korzystnie. Oto 10 koncepcji nap\u0119d\u00f3w statk\u00f3w kosmicznych, kt\u00f3re mog\u0105 poszerzy\u0107 horyzonty ludzko\u015bci.\n<\/p>\n

\n 10 Synergiczny silnik turboodrzutowy
\n<\/h3>\n

\n <\/a>
\n Jedn\u0105 z metod budowy ta\u0144szych statk\u00f3w kosmicznych mo\u017ce by\u0107 podej\u015bcie jednoetapowe na orbit\u0119 (SSTO), koncepcyjny system nap\u0119dowy, kt\u00f3ry nie polega na wyrzucaniu sprz\u0119tu w celu osi\u0105gni\u0119cia wysoko\u015bci orbity. Wykorzysta\u0142by powietrze atmosferyczne podczas startu do zasilania reakcji spalania silnika, co pozwoli unikn\u0105\u0107 przenoszenia dodatkowego utleniacza, a tym samym zmniejszy\u0107 wag\u0119.\n<\/p>\n

\n Zgodnie z tak\u0105 propozycj\u0105 brytyjska firma Reaction Engines Limited (REL) zaprojektowa\u0142a sw\u00f3j samolot kosmiczny Skylon<\/a> do dzia\u0142ania z SABRE, koncepcj\u0105 silnika oddychaj\u0105cego powietrzem. Aby polega\u0107 tylko na w\u0142asnym wewn\u0119trznym sprz\u0119cie, aby uzyska\u0107 ci\u0105g, SABRE b\u0119dzie m\u00f3g\u0142 prze\u0142\u0105cza\u0107 si\u0119 mi\u0119dzy dwoma trybami pracy – typowym silnikiem turboodrzutowym polegaj\u0105cym na powietrzu atmosferycznym do zasilania wewn\u0119trznego spalania oraz konwencjonalnym silnikiem rakietowym wykorzystuj\u0105cym zasilanie ciek\u0142ym tlenem.\n<\/p>\n

\n REL opublikowa\u0142 propozycj\u0119 za\u0142ogowej podr\u00f3\u017cy na Marsa, kt\u00f3ra wykorzysta\u0142aby statek kosmiczny Skylon do budowy statk\u00f3w misyjnych na orbicie.\n<\/p>\n

\n 9 Termiczna rakieta nuklearna
\n<\/h3>\n

\n <\/a>
\n Rosatom, rosyjska pa\u0144stwowa korporacja zarz\u0105dzaj\u0105ca wewn\u0119trznymi sprawami nuklearnymi, buduje silnik rakietowy, kt\u00f3ry przelecia\u0142by z Ziemi na Marsa<\/a> w zaledwie 45 dni  (w por\u00f3wnaniu z obecnymi 18 miesi\u0105cami). Taka technologia b\u0119dzie podobna do j\u0105drowych rakiet termicznych (NTR) URSS zaprojektowanych podczas zimnej wojny. Wewn\u0105trz reaktora pok\u0142adowego energia uwolniona z rozszczepionych atom\u00f3w przegrzewa p\u0142yn roboczy, tworz\u0105c wysokie ci\u015bnienie, a tym samym ci\u0105g, podobnie jak reakcje spalania paliwa w rakiecie chemicznej. Ze wzgl\u0119du na g\u0119sto\u015b\u0107 energetyczn\u0105 paliwa j\u0105drowego silniki NTR wa\u017c\u0105 mniej i maj\u0105 niski wska\u017anik zu\u017cycia.\n<\/p>\n

\n Podobnie NASA wznowi\u0142a sw\u00f3j projekt NTR<\/a> 40 lat po zamkni\u0119ciu programu NERVA, ale agencja kosmiczna przygl\u0105da si\u0119 r\u00f3wnie\u017c szerszemu spektrum mo\u017cliwo\u015bci zwi\u0105zanych z energi\u0105 j\u0105drow\u0105, takim jak rakiety nap\u0119dzane syntez\u0105<\/a> j\u0105drow\u0105  i \u017car\u00f3wki j\u0105drowe<\/a>.\n<\/p>\n

\n 8 Termiczny nap\u0119d antymaterii
\n<\/h3>\n

\n \"\"<\/a>
\n Ka\u017cda substancja fizyczna we wszech\u015bwiecie sk\u0142ada si\u0119 z materii; materia sk\u0142ada si\u0119 z cz\u0105stek, a dla ka\u017cdej cz\u0105stki istnieje ciemny bli\u017aniak \u2014 antycz\u0105stka. Antycz\u0105stka ma wszystkie cechy swojego odpowiednika, z wyj\u0105tkiem przeciwnego \u0142adunku. Kiedy obaj bli\u017aniacy wchodz\u0105 w interakcj\u0119, unicestwiaj\u0105 si\u0119 nawzajem i uwalniaj\u0105 energi\u0119, du\u017co energii. Naukowcy z NASA<\/a> chc\u0105 wykorzysta\u0107 t\u0119 moc do przyspieszenia silnik\u00f3w rakietowych do wieku podr\u00f3\u017cy mi\u0119dzygwiezdnych.\n<\/p>\n

\n Podobnie jak w przypadku NTR, anihilacja antymaterii podgrzewa\u0142aby p\u0142yn roboczy w celu wytworzenia ci\u0105gu, ale przy wyk\u0142adniczo wi\u0119kszej wydajno\u015bci paliwowej. 100 miligram\u00f3w antymaterii wystarczy, aby dotrze\u0107 na Marsa, podczas gdy rakieta chemiczna potrzebowa\u0142aby ton paliwa do za\u0142ogowej misji. Naukowcy chc\u0105 nawet sfinansowa\u0107 statek na antymateri\u0119 na Kickstarterze<\/a>.\n<\/p>\n

\n 7 J\u0105drowy nap\u0119d impulsowy
\n<\/h3>\n

\n \"\"<\/a>
\n Co powiesz na podr\u00f3\u017c do Alpha Centauri, zrzucaj\u0105c bomby atomowe po drodze, aby nap\u0119dza\u0107 sw\u00f3j statek kosmiczny? Nap\u0119d impuls\u00f3w j\u0105drowych<\/a> mo\u017ce by\u0107 najbardziej wykonaln\u0105 drog\u0105 do podr\u00f3\u017cy mi\u0119dzygwiezdnych. Rozpocz\u0119ty w 1958 roku jako przedsi\u0119biorstwo DARPA, projekt Orion mia\u0142 na celu zbudowanie prawdziwego statku opery kosmicznej \u2014 konstrukcji w stylu \u0142odzi podwodnej, 200 cz\u0142onk\u00f3w za\u0142ogi, tysi\u0105ce ton masy startowej \u2014 i wystrzelenie go na orbit\u0119 za pomoc\u0105 impulsowego nap\u0119du j\u0105drowego. Wszystko wykonalne, teoretycznie i in\u017cyniersko.\n<\/p>\n

\n Silnik Oriona m\u00f3g\u0142 wytwarza\u0107 megatony ci\u0105gu, kieruj\u0105c ma\u0142e eksplozje nuklearne na masywn\u0105 stalow\u0105 p\u0142yt\u0119 po\u0142\u0105czon\u0105 ze statkiem kosmicznym za pomoc\u0105 amortyzator\u00f3w, ale kwestie polityczne i bud\u017cetowe okaza\u0142y si\u0119 problemami gorszymi ni\u017c mechaniczne przeszkody. Projekt Orion zosta\u0142 zamkni\u0119ty w 1965 roku po kilku osi\u0105gni\u0119ciach, jednak podobne koncepcje, takie jak statek kosmiczny Medusa i nap\u0119d rozszczepienia antymaterii,<\/a> s\u0105 nadal badane.\n<\/p>\n

\n 6 Mikronap\u0119d nanocz\u0105steczkowy
\n<\/h3>\n

\n \"\"<\/a>
\n \u0141adowanie elektryczne cz\u0105steczek paliwa, a nast\u0119pnie wzmacnianie ich za pomoc\u0105 p\u00f3l magnetycznych jest niezwykle skutecznym sposobem nap\u0119dzania statk\u00f3w kosmicznych \u2014 pomimo niewielkiej si\u0142y impulsu silniki jonowe<\/a> s\u0105 wielokrotnie bardziej energooszcz\u0119dne ni\u017c rakiety chemiczne i ostatecznie dor\u00f3wnuj\u0105 nap\u0119dowi egzotermicznemu na d\u0142u\u017csz\u0105 met\u0119<\/a>. Nawiasem m\u00f3wi\u0105c, by\u0142 to system, kt\u00f3ry nap\u0119dza\u0142 statek kosmiczny Dawn do Westy i Ceres<\/a>.\n<\/p>\n

\n Finansowany przez Biuro Bada\u0144 Naukowych Si\u0142 Powietrznych Uniwersytet Michigan opracowuje eksperymentalny silnik jonowy o nazwie NanoFET<\/a>. Silnik wystrzeli\u0142by biliony nanocz\u0105stek paliwa przez systemy nanoelektromechaniczne, otwieraj\u0105c koncepcj\u0119 silnika strumieniowego na chipie, kt\u00f3ra mo\u017ce nap\u0119dza\u0107 zminiaturyzowane satelity jutra. Siatki modu\u0142\u00f3w NanoFET mo\u017cna elastycznie dostosowywa\u0107 i eskalowa\u0107, aby dopasowa\u0107 je do r\u00f3\u017cnych projekt\u00f3w i potrzeb in\u017cynierskich.\n<\/p>\n

\n 5 Q-ster strumieniowy
\n<\/h3>\n

\n \"\"<\/a>
\n Rakiety wyrzucaj\u0105 paliwo (dzia\u0142anie), aby uzyska\u0107 ci\u0105g (reakcj\u0119) zgodnie z trzecim prawem Newtona, ale co by by\u0142o, gdyby nap\u0119d m\u00f3g\u0142 z\u0142ama\u0107 t\u0119 podstawow\u0105 zasad\u0119 natury? Roger Shawyer, brytyjski in\u017cynier lotniczy, uwa\u017ca\u0142, \u017ce jest to jak najbardziej mo\u017cliwe, kiedy w 1999 roku zaproponowa\u0142 bezreakcyjny silnik o nazwie ster strumieniowy rezonansowy o cz\u0119stotliwo\u015bci radiowej lub po prostu EmDrive<\/a> (nap\u0119d elektromagnetyczny). EmDrive odbija\u0142by mikrofale wewn\u0105trz sto\u017cka, wytwarzaj\u0105c ci\u0105g w kierunku w\u0105skiego ko\u0144ca. Eksperyment wywo\u0142a\u0142 kontrowersje w \u015brodowisku naukowym, nawet po tym, jak chi\u0144scy, niemieccy i naukowcy z NASA odtworzyli procedury Shawyera z pozytywnymi wynikami.\n<\/p>\n

\n To, jak dok\u0142adnie dzia\u0142aj\u0105 EmDrive, pozostaje na granicy fizyki. Teoria fluktuacji kwantowych m\u00f3wi, \u017ce pr\u00f3\u017cnia syczy, a energetyczne cz\u0105stki pojawiaj\u0105 si\u0119 i znikaj\u0105 z rzeczywisto\u015bci. Oddzia\u0142uj\u0105c z tymi cz\u0105steczkami za pomoc\u0105 mikrofal, statek m\u00f3g\u0142by uzyska\u0107 ci\u0105g.\n<\/p>\n

\n EmDrive stworzy\u0142 zupe\u0142nie now\u0105 koncepcj\u0119 silnik\u00f3w rakietowych znanych jako kwantowe silniki pr\u00f3\u017cniowe (Q-sterniki).\n<\/p>\n

\n 4 Laserowy ster strumieniowy fotoniczny
\n<\/h3>\n

\n \"\"<\/a>
\n Young K. Bae jest doktorem. Dr fizyk za\u0142o\u017cyciel YK Bae Corp \u2013 przedsi\u0119wzi\u0119cia zajmuj\u0105cego si\u0119 badaniem \u201ezielonych” technologii w dziedzinie energii i podr\u00f3\u017cy kosmicznych. Patenty Bae obejmuj\u0105 koleje fotoniczne, now\u0105 klas\u0119 molekularn\u0105 oraz Photonic Laser Thruster<\/a> (PLT). Bae studiowa\u0142 PLT dzi\u0119ki funduszom NASA i by\u0142 w stanie zaprojektowa\u0107 koncepcj\u0119 kosmicznego sterownika, kt\u00f3ry nie musia\u0142by nosi\u0107 zbiornik\u00f3w paliwa. Zamiast tego PLT otrzyma ci\u0105g z laser\u00f3w wystrzelonych w statek kosmiczny. Poniewa\u017c pr\u00f3\u017cnia jest pozbawiona tarcia, statek nap\u0119dzany PLT stale nabiera\u0142by rozp\u0119du, aby pokona\u0107 odleg\u0142o\u015b\u0107 do Marsa w ci\u0105gu kilku dni.\n<\/p>\n

\n Rozw\u00f3j technologii Directed Energy b\u0119dzie mia\u0142 kluczowe znaczenie dla dostarczania wielomegawatowych wi\u0105zek laserowych zdolnych do pchni\u0119cia statku kosmicznego przez przestrze\u0144 kosmiczn\u0105, umo\u017cliwiaj\u0105c architektur\u0119 woln\u0105 od ci\u0119\u017ckich komponent\u00f3w, takich jak paliwo i g\u0142\u00f3wne \u017ar\u00f3d\u0142a zasilania.\n<\/p>\n

\n Kosmiczna wyrzutnia 3 Coilgun
\n<\/h3>\n

\n \"\"<\/a>
\n Pisarze science fiction, tacy jak Arthur C. Clarke i Robert Heinlein, przez dziesi\u0119ciolecia uwa\u017cali katapulty elektromagnetyczne za urz\u0105dzenia fabularne. Nawet dzisiaj magnetyczne przyspieszenie \u0142adunku znajduj\u0105cego si\u0119 setki mil nad Ziemi\u0105 mo\u017ce wydawa\u0107 si\u0119 czystym science fiction<\/a>, a jednak naukowcy tacy jak dr James Powell i dr Gordon Danby uwa\u017caj\u0105, \u017ce b\u0119dzie to cz\u0119\u015b\u0107 przysz\u0142o\u015bci podr\u00f3\u017cy kosmicznych. Powell i Danby wsp\u00f3lnie wynale\u017ali nadprzewodz\u0105cy maglev (zawieszenie magnetyczne), umo\u017cliwiaj\u0105c rozw\u00f3j obecnych poci\u0105g\u00f3w EM, a teraz chc\u0105 zastosowa\u0107 t\u0119 technologi\u0119 w podr\u00f3\u017cach kosmicznych w ramach swojego projektu Startram.\n<\/p>\n

\n W wizji Powella i Danby'ego cewki wytwarza\u0142yby silne pole magnetyczne, kt\u00f3re pcha\u0142oby statek kosmiczny lub \u0142adunek z du\u017c\u0105 pr\u0119dko\u015bci\u0105 przez wiele kilometr\u00f3w linii kolejowych, podobnie jak dzieje si\u0119 to w przypadku projektu cewki. Aby osi\u0105gn\u0105\u0107 wystarczaj\u0105cy rozmach, tor b\u0119dzie mia\u0142 kilka mil d\u0142ugo\u015bci i b\u0119dzie kosztowa\u0107 dziesi\u0105tki miliard\u00f3w dolar\u00f3w, ale wed\u0142ug jego wynalazc\u00f3w jest to niewielka cena za przysz\u0142o\u015b\u0107.\n<\/p>\n

\n 2 Gwiezdny Wiatraczek
\n<\/h3>\n