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.
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Vedci namierili Webbov teleskop na blízku planétu. Je až 50 % šanca, že tam nájdu život
Legendárne observatórium našlo stratenú planétu. Jedna vec na nej vôbec nesedí
Prelom: Vedci prvýkrát umelo vytvorili čiernu dieru. Padli im sánky, keď začala žiariť
Veľký deň pre ľudstvo: NASA zachytila zašifrovanú správu z hlbokého vesmíru
Mars šokoval vedcov. Na jeho povrchu objavili tisícky čiernych „pavúkov“
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Veľký deň pre ľudstvo: NASA zachytila zašifrovanú správu z hlbokého vesmíru
- Veľký elektropredajca na Slovensku končí. Toto bude jeho náhrada
- Apple to dokázal. Na iPhone príde zmena, po ktorej už žiadny Android nebude dávať zmysel
- Odhalenie mimozemského života je na spadnutie. Vedci odkryli nové detaily
- Prelom: Vedci prvýkrát umelo vytvorili čiernu dieru. Padli im sánky, keď začala žiariť
-
- Apple to dokázal. Na iPhone príde zmena, po ktorej už žiadny Android nebude dávať zmysel
- Veľký elektropredajca na Slovensku končí. Toto bude jeho náhrada
- Veľký deň pre ľudstvo: NASA zachytila zašifrovanú správu z hlbokého vesmíru
- Zem má druhý mesiac, vieme odkiaľ pochádza. Odhalil ho gigantický kráter
- Čierny deň pre YouTube. Vymysleli úplne nový druh reklám, z ktorých si vytrháš vlasy
-
- Veľký elektropredajca na Slovensku končí. Toto bude jeho náhrada
- Apple to dokázal. Na iPhone príde zmena, po ktorej už žiadny Android nebude dávať zmysel
- Veľký deň pre ľudstvo: NASA zachytila zašifrovanú správu z hlbokého vesmíru
- Zem má druhý mesiac, vieme odkiaľ pochádza. Odhalil ho gigantický kráter
- Slováci zbytočne platia. Obľúbenú streamovaciu službu môžeš mať zadarmo, tu je návod
Amazon sa plne sústreďuje na AI. V prvom štvrťroku 2024 prekonali tržby všetky očakávania
Najnovší Assassin’s Creed prichádza na smartfóny a tablety. Nezahrajú si ho ale všetci
Rusko rušením GPS porušuje medzinárodné zákony, tvrdí Estónsko
Mercedes-Benz zaznamenal silný pokles zisku v prvom štvrťroku
Slovákov čakajú masívne výpadky. Niekoľko týždňov nepôjde TV ani rádio
Copyright© 2024 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené