NASA otestovala pohon novej éry pre lety do medzihviezdneho priestoru. Je tu však jedno veľké „ALE“
Doteraz sa za hranicu našej slnečnej sústavy dostali iba dve človekom vytvorené zariadenia – sondy Voyager 1 a Voyager 2. V budúcnosti sa však za túto hranicu môžu dostať vďaka vyvíjanému solárnemu pohonu aj prvé vesmírne lode. NASA začala experimentovať s nápadom starým desiatky rokov, ktorý ale môže jedného dňa dostať prvých ľudí do medzihviezdneho priestoru, informuje Wired.
Budúcnosť pohonu pre vesmírne lety nemusí tkvieť len v spaľovaní raketového paliva. Vesmírna agentúra NASA totiž pracuje na pohone, ktorého koncept je známy už celé dekády, no prvý reálny test sa uskutočnil až nedávno.
Aj keď to môže znieť ako výňatok zo sci-fi, Jason Benkoski z laboratória aplikovanej fyziky na Univerzite Johnsa Hopkinsa verí, že práve solárny tepelný pohon môže byť pre ľudstvo kľúčom k letom do medzihviezdneho priestoru.
Budúcnosť medzihviezdnych letov môže zaistiť solárny pohon s héliom
Pre testovanie pohonu už bol vytvorený špeciálny simulátor, ktorý dokáže simulovať žiarenie 20 Sĺnk. Ako má takýto pohon fungovať? Hlavným princípom takéhoto solárneho pohonu je expanzia tekutého hélia vplyvom tepla vytvoreného množstvom LED diód. Po absorbovaní tepla hélium expanduje do vytvorených kanálov, kadiaľ putuje až k tryske, v ktorej sa uvoľní a vytvorí ťah.
Aj keď takýto koncept pohonu nemusí vyzerať príliš sľubne, Benkoski a jeho tím dokázali prvýkrát v histórii overiť tento pohon v prvom experimente. Doteraz iba teoretický náčrt pohonu sa tak pomaly pretavuje do reality.
Celý experiment prebiehal pri využití upraveného lodného kontajnera, ktorý obsahoval tisícky LED diód vytvárajúcich dostatočne veľké teplo pre expanziu tekutého hélia. Takýto pohon by potom mohol v budúcnosti pri vesmírnych letoch získavať energiu zo Slnka.
Pokus teda dokázal, že slnečný termálny pohon už nie je viac len teóriou, ale fungujúcim experimentom, ktorý môže jedného dňa prerásť do reálneho pohonu vesmírnych lodí pri ceste do medzihviezdneho priestoru, kam by sa dnes využívané rakety nedostali.
Za hranicu heliosféry sa dostali len dve sondy
Tento priestor doteraz dosiahli len v úvode spomenuté sondy Voyager 1 a Voyager 2, no pre vedcov išlo o pomyselný „bonus“ popri ich hlavných misiách, ktorými bolo skúmanie Jupitera, Saturnu, Uránu a Neptúnu. Po dekádach putovania vesmírom však opustili heliosféru a pokračujú na ceste do medzihviezdneho priestoru.
Ani jedna zo sond však nebola vybavená potrebnými nástrojmi, ktorými by mohli skúmať, čo sa deje za hranicou našej slnečnej sústavy. Navyše sa obe pohybujú relatívne pomaly rýchlosťou zhruba 48 000 km/h, kvôli čomu im trvalo opustiť solárny systém celé dekády.
Teória funguje, prax bude omnoho náročnejšia
Nový solárny pohon, na ktorom NASA pracuje, však bude pre uplatnenie pri reálnej misii vyžadovať špecifické úpravy. Aj keď teoreticky dokáže poskytnúť rýchlosť takmer 322 000 km/h, bude potrebné vyriešiť mnoho ďalších prekážok. Doteraz vedci totiž poznajú len málo materiálov, ktoré by boli vhodné pre let lode alebo sondy s takýmto pohonom a dokázali zniesť ohromne vysoké teploty.
Teplotná odolnosť by bola potrebná kvôli Oberthovmu efektu, pri ktorom by sonda s týmto solárnym pohonom musela preletieť v „tesnej“ blízkosti Slnka vo vzdialenosti zhruba 1,6 milióna kilometrov, aby využila jeho silnú gravitáciu, ktorá poslúži pri lete ako „prak“.
Veľká gravitačná sila Slnka slúži ako násobič rýchlosti, pokiaľ raketa alebo sonda pri prelete v tesnej blízkosti zapne motory. Pomocou gravitácie je pri Oberthovom efekte „vystrelená“ omnoho vyššou rýchlosťou. Čím viac sa priblíži k Slnku, tým väčší efekt dosiahne.
Aj tu teda nastáva veľká prekážka. Vedci totiž plánujú v roku 2025 preletieť popri Slnku so solárnou sondou Parker vo vzdialenosti 6,4 milióna kilometrov, čím bude dosiahnutá rýchlosť až 692 000 km/h, teda viac ako dvojnásobná rýchlosť, akú má dosiahnuť sonda na spomínaný solárny pohon.
Pokiaľ chce táto sonda zrýchliť na 322 000 km/h, bude musieť preletieť popri Slnku naozaj blízko a tepelný štít by musel zniesť vysoké teploty. Po dobu asi 2,5 hodiny by bola sonda vystavená teplote až 2482 °C, pokým dokončí manéver. Takéto teplo však stačí na to, aby sa roztavil aj tepelný štít a došlo k poškodeniu celej sondy. Vedci však poznajú špeciálne materiály, ktoré by takéto podmienky mohli zvládnuť.
NASA vyvinula materiál, ktorý by slúžil ako povrchová ochrana tepelného štítu pre zvýšenie tepelnej odolnosti. V kombinácii s vodíkovým chladením by tak mohol byť tepelný štít dostatočne účinný na to, aby ochránil sondu pred horúcim Slnkom. Ďalším problémom je však horúci vodík, ktorý by sa ohrial vplyvom vysokého tepla.
Ten by sa totiž dokázal dostať aj cez uhlíkové jadro tepelného štítu. V praxi to znamená, že vnútro kanálov pre vodíkové chladenie by muselo byť pokryté extrémne odolným materiálom. A vedci zatiaľ nemajú dostatok dát a poznatkov z experimentov s takýmito materiálmi, najmä pri tak extrémnych teplotách, ktoré by boli dosiahnuté pri prelete popri Slnku.
Pred vedcami stojí náročná úloha
Hoci teda NASA zvládla prvý experiment so solárnym termálnym pohonom pomocou expanzie hélia, vedcov čaká omnoho náročnejšia úloha. Počas pokusu totiž nebol využitý systém, ktorý by mohol reálne letieť do vesmíru a uskutočniť spomenutý manéver.
Vedci preto musia prísť s efektívnym riešením a materiálmi, ktoré by mohli byť využité v praxi pri skutočnom prelete popri Slnku v tesnej blízkosti a zvládli extrémne podmienky.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
Vedci prepočítali šance na mimozemský život. Ak zachytíme signál, príde od tejto civilizácie
Bývalý vedec z NASA exkluzívne: Takto urobíme z Marsu obývateľnú planétu pre ľudí
Vedci ostali bez slov. Kvantový čip „z paralelných svetov“ objavil novú fázu hmoty a posúva hranice fyziky
Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
„Prastaré cvičenie“ dokáže omladiť mozog. Starší ľudia spia lepšie a mozog im funguje ako u mladých, tvrdia vedci
Rusi odhodia rukavice a Ukrajine hrozí tvrdá odveta, varuje generál Šándor. Situácia podľa neho eskaluje
Rusko simulovalo raketový útok na Poľsko. Vojenské cvičenie Zapad-2025 vyvolalo obavy z eskalácie v NATO
Jazyková polícia Kim Čong-una: Za slovo „hamburger“ či „zmrzlina“ hrozí strata práce, nahradil ich bizarnými názvami
Ujdi na pár dní z upršaného Slovenska. Za 44 eur si zaletíš do 3 talianskych miest, minieš menej ako za večeru
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
- Slováci začali objednávať lacné elektromobily z Číny. Zistili sme, ako na to a aké sú celkové náklady (ROZHOVOR)
- Vedci ostali bez slov. Kvantový čip „z paralelných svetov“ objavil novú fázu hmoty a posúva hranice fyziky
-
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Slováci začali objednávať lacné elektromobily z Číny. Zistili sme, ako na to a aké sú celkové náklady (ROZHOVOR)
- Padnutý strom v Amazónii nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté stáročia
-
- Padnutý strom v Amazónii nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté stáročia
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Japonci zaskočili konkurenciu. Nissan predstavil motor, aký svet ešte nevidel
Nenápadný faktor nás oberá o miliardy eur: Európska únia je pod tlakom extrémnych javov, ničia ekonomiku štátov
Slováci v tom majú jasno: Táto vec najviac znečisťuje ovzdušie v našej krajine
Americký gigant má na krku vážny problém. Na pôde východnej mocnosti porušil dôležitý zákon
Izolujú sa od sveta. Táto krajina svoj jadrový status zakotvila v zákone, Západ je v obavách
Klimatický šok: Fosílne palivá ich devastujú, verný spojenec Západu stojí pred nezvratnou skazou
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP