Nové pohony kosmických lodí

[tomas]

Pohon na antihmotu.

kredit:NASA

Jak uvedli dva američtí vědci Ronan Keane (Western Reserve akademie) a Zhang Wei-Ming (Kent State University). Nejnovější výsledky z jejich počítačové simulace ukazují, že alespoň jedna klíčová součást realizace funkčního pohonného motoru na antihmotu - vysoce výkonné magnetické trysky - by měla být mnohem efektivnější, než se dříve myslelo. Navíc jsou tyto trysky proveditelné s použitím dnešních technologií.

Hypotetické částice Piony vzniklé z anihilace by se měly v ideálním případě pohybovat rychlostí světla.
V konstrukci antihmotového pohonu se uvažovalo o 90% rychlosti světla. Problémem je magnetická tryska, která má zajistit potřebný tah. Její návrhy doposud pracovaly s účinností 36%, takže by loď hnaná tímto motorem měla dosáhnout nejvýše jedné třetiny rychlosti světla.

Oba výše uvedení vědci se proto pustili do zvýšení účinnosti magnetické trysky. Při svém výzkumu spolupracovali s kolegy z CERNu, kteří mají s antihmotou, její výrobou a udržením největší zkušenosti. Využili také software, kteráý se používá na simulace interakcí částic a polí. Výsledkem je účinnost trysky okolo 85%. Simulace ale bohužel také ukázaly, že rychlost Pionů bude pouze 80% rychlosti světla. Ve finále si však celý motor polepšil. Po úpravách trysky by mohl dosáhnout teoreticky 70% rychlosti světla.

Takže teoreticky už to mají vědci zmáknuté , teď ještě ta praktická realizace. O první nesmělé pokusy na tomto poli se pokouší i jedno oddělení NASA, které má na starosti nové typy pohonů.

Daleko větším problémem bude získávání antihmoty. Kromě toho, že by si jí loď pravděpodobně musela vyrábět, vědci navrhují i její kosmickou těžbu. To je ale spíš sci-fi. Sice se podařilo objevit osamocené antiprotony v atmosféře, ale je jich tak malé množství, že družice PAMELA, určená k jejich detekci, jich za 2 roky objevila pouhých 28. Toto množství vyrobí v CERNu asi za 1 den. Přitom energie z množstí antičástic, které vyrobí CERN za rok by stačila k rozsvícení 100 W žárovky na pouhé 3 sekundy !

Ovšem, pokud se získávání antihmoty podaří prakticky zvládnout ve větším množství, tak bude mít kosmický průmysl k dispozici energii 10 milionkrát silnější než z chemické reakce vodíku a kyslíku, 1000x silnější než jaderné štěpení a 300x silnější než jaderná fúze.
zdroj:http://news.discovery.com/space/revving-up-the-antimatter-engine-120516.html

[Dugi]

Tak nevím, tohle už snad ani není sci-fi, ale jenom fi(ction) .
Ne, teď vážně. Antihmota je neuvěřitelná pokladnice energie. A až se lidem podaří zkrotit jadernou fúzi (osobně tipuju první fúzní elektrárnu okolo roku 2050), bude právě antihmota jejich dalším postupným cílem, ale v otázkách praktického využití se můžeme bavit v horizontu mnoha desítek let. Bohužel. Ale první plány vypadají hodně dobře.

[tomas]

Když už jsme u toho sci-fi, tak tady je jedna klasická ukázka možného zhmotnění technického snu.
Postavit loď jako byla Enterprise v sérii Star Trek by prý bylo možné už s dnešními technologiemi.


kredit:rightwingnews.com

Blíže o tom článek na OSEL.CZ

[tomas]

Na webu Hlas Ruska vyšel článek o iontovém pohonu napájeném elektřinou z jaderného reaktoru.

http://czech.ruvr.ru/2012_05_25/75883024/

[tomas]

Jestli máte chuť se prokousat anglickým textem o mezihvězdných sondách, pak nabízím tři odkazy na server Discovery.com, kde o jejich studiích vyšlo někoik článků.

- projekt Daedalus, který byl rozpracován v 70.letech, na nějž navazuje projekt Ikarus, který má zohlednit 30 let zkušeností a pokroku v technologiích. Zde

- raketa Bifrost využívající jederný pohon. Zde

- další rozpracování pohonů mezihvězdných sond. Zde

- infografika studie sondy k Proximě Centauri. Zde

[pajamac]

Ahoj jsem nováček ve vesmíru a je mi 11let takže jestli napíši blbost tak mně opravte .

Jednou jsem četl v jednom časopise jak vzniká polární záře (proud nabytých částic od slunce vstoupý do elektromagnetických siločár okolo země,tam se napíná a když se uvolní tak je to jako když praskne gumoví pás a
částice letí ohromnou rychlostí do atmosféry) Tak co uďelat pohon na tomto principu?

1.Umíme vytvořit aspoň metr elektromagnetických siločár.
2.Bude to dost silné nato aby to tu loď "vystřelilo"?

Děkuji za odpověd a omlouvám se jestli jsem napsal něco špatně.

[Dugi]

Ahoj,
vítám tě na našem fóru. Doufám, že se ti tu bude líbit. A rozhodně se nestyď psát, nikdo si nebude myslet, že jsou otázky hloupé. Máme tu mezi sebou přátelskou atmosféru.
K tvému dotazu - víš ono se nedá měřit siločáry na metry. Jsou tam jiné jednotky. Ale to hlavní - magnetické, nebo přesněji elektromagnetické pole vytvořit dokážeme, ale využít jej přímo pro pohon lodi zatím není možné. pěkným mezistupněm jsou ale tzv. iontové motory, vekterých se palivo nespaluje, ale atomy plynu jsou zde v elektrickém poli urychleny až na rychlost blízkou rychlosti světla a pak vystřeleny ven - tento motor využívá například americká družice Dawn, nebo japonská Hayabusa.

[Bojodun]

pajamac:Ahoj, je to tak jak říká Dugi, pokud jsi myslel pohon, který využívá nabitých částic, pak to splňují dnešní iontové motory, jen to loď "nevystřelí", ale v průběhu velmi dlouhého času jí dodává malé zrychlení, výhoda je, že díky velmi malé spotřebě urychlovaného média to může dělat veeelmi dlouho a dosáhnout tak zajímavých rychlostí, jen je a ještě dlouho asi bude, díky tomu malému zrychlení nad síly motoru, start ze Země.

S elektromagnetismem pak například počítají termojaderné pulsní pohony, fungují tak, že za lodí vybuchne termojaderná bomba, jejíž energii zachytí tlačný plát/štít a udělí jí zrychlení, pokročilejší návrhy pak počítají stím, že místo tlačného štítu, by loď využívala elektromagnetické pole, které samozřejmě může být několika násobně větší než štít a díky tomu zachytí i více energie, problém je že krom síly výbuchu by pole zachytávalo i částečky volně se vyskytující ve vesmíru a tím loď zpomalovalo, proto se sním v novějších pracích počítá spíše jako s brzdou.
Taková loď je to nejrychlejší co by jsme dnes mohli dokázat postavit, mohla by letět až 12% rychlosti světla a k proximě centuari by cesta trvala "jen" 36 let.
odkaz:http://www.vzdalenesvety.cz/index.php/h ... terstellar

[indian22]

A jistý pokrok v oblasti iontových motorů. Podle mě je to bomba.
http://www.osel.cz/index.php?clanek=6434

[tomas]

Dá se říci, že motor typu VASIMR také využívá elektromagnetické pole k urychlení pracovní látky.
Co se týče využití elektromagnetických vln přímo, tak je ve vývoji mikrovlnný motor, na ten už jsem tady upozorňoval hned ve svém prvním příspěvku.

Ještě jsme zapomněli na přímé využití proudu slunečních částic. Ten se používá k pohybu tzv. kosmických plachetnic. Dá se říci, že manévrování probíhá totožně jako u běžné plachetnice hnané větrem.

Jednu plachetnici mají ve vesmíru Japonci. Jmenuje se IKAROS, ale bohužel se s ní na jaře nepodařilo navázat kontakt a i další pokusy jsou zatím neúspěšné.

Jednu menší experimentální zkoušeli minulý rok i Američané. Ti jí testovali jen na oběžné dráze okolo Země.
Jmenovala se Nano Sail-D.