پیشرانه مفهومی مدرن ناسا می تواند در کمتر از 5 سال انسان را به فضای بین ستاره ای برسد - زرین گراف

این مفهوم که به عنوان نیروی محرکه پرتو گلوله pellet-beam propulsion شناخته می گردد، در اوایل امسال 175 هزار دلار یاری هزینه اولیه ناسا برای توسعه بیشتر دریافت کرد.

البته این مفهوم در حال حاضر فقط از نظر محاسبات کاغذی وجود دارد و نباید بیش از حد هیجان زده شویم.

با این حال، هم به علت پتانسیلی که برای رساندن ما به فضای بین ستاره ای در طول عمر انسان - چیزی که راکت های سنتی با سوخت شیمیایی قادر به انجام آن نیستند - بلکه به این علت که ادعا می نماید می تواند این کار را در ابعاد بزرگ انجام بدهد، جلب توجه نموده است.

مهندس هوافضا آرتور داوویان از دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس، محقق اصلی این پیشنهاد ، شرح می دهد: این پیشنهاد یک معماری پیشرانه نو را برای انتقال سریع محموله های سنگین (1 تن و بیشتر) در منظومه شمسی و به رسانه های بین ستاره ای می تواند ممکن کند.

مفهوم پرتو گلوله تا حدی از ابتکار Breakthrough Starshot الهام گرفته گرفته که بر روی یک سیستم رانش بادبان سبک کار می نماید . با یاری میلیون ها لیزر، یک کاوشگر کوچک از نظر تئوری می تواند تنها ظرف در عرض 20 سال به سمت همسایه خورشید ما یعنی پروکسیما قنطورس حرکت کند.

برای کارکرد، سیستم رانش مفهومی به دو فضاپیما احتیاج دارد - یکی که به سمت فضای بین ستاره ای حرکت می نماید و دیگری که به مدار زمین می رود.

فضاپیمایی که به دور زمین می چرخد، پرتوی از ذرات ریز میکروسکوپی را به سمت فضاپیمای بین ستاره ای پرتاب می نماید. این ذرات به وسیله لیزر گرم می شوند و باعث می شوند بخشی از آنها به صورت پلاسما ذوب شوند که گلوله ها را بیشتر شتاب می دهد، فرآیندی که به عنوان فرسایش لیزری laser ablation شناخته می گردد.

این گلوله ها می وانند به سرعت 120 کیلومتر در ثانیه برسند و به بادبان فضاپیمای بین ستاره برخورد نمایند یا آهنربایی درون آن را دفع نمایند و به حرکت فضاپیما به سرعت های زیاد یاری نمایند که به آن اجازه می دهد از هلیوسفر ما - حباب خارج گردد.

داوویان می گوید : با پرتو گلوله ای، می توان به سیارات خارجی در کمتر از یک سال، 100 واحد نجومی [واحد نجومی] در حدود 3 سال و لنز گرانش خورشیدی در 500 واحد نجومی در حدود 15 سال رسید.

یک واحد نجومی است، تقریباً فاصله بین زمین و خورشید یا حدود 150 میلیون کیلومتر است.

کاوشگر وویجر 1 حدود 35 سال طول کشید تا در سال 2012 به فضای بین ستاره ای در فاصله تقریباً 122 واحد نجومی نجومی برسد.

طبق پیش بینی های فعلی، یک فضاپیمای پرتو گلوله ای با وزن 1 تن می تواند همین کار را در کمتر از 5 سال انجام دهد.

داوویان در ماه فوریه به مت ویلیامز از Universe Today شرح داد که تیم او به جای استفاده از لیزر مانند سایر پروژه های بادبانی، رویکرد گلوله را در پیش گرفته اند، زیرا گلوله ها را می توان با لیزرهای نسبتاً کم توان به حرکت درآورد. در پیش بینی های فعلی آنها فقط می توان از یک پرتو لیزر 10 مگاواتی استفاده کرد.

داوویان به ویلیامز گفت : برخلاف پرتو لیزر، گلوله ها به این سرعت از هم دور نمی شوند و به ما اجازه می دهند فضاپیمای سنگین تری را شتاب دهیم .گلوله ها که بسیار سنگین تر از فوتون هستند، حرکت بیشتری را باعث می شوند و می توانند نیروی بیشتری را به فضاپیما منتقل نمایند.

البته همه اینها در حال حاضر حدس و گمان محض است. اما فاز اول یاری هزینه مفاهیم نوآورانه و پیشرفته ناسا (NIAC) یاری خواهد نمود.

این پروژه یکی از 14 پروژه ای بود که در این مرحله اولیه تامین مالی شد و گام بعدی نشان دادن اثبات مفهوم با استفاده از آزمایش ها خواهد بود.

داوویان می گوید : در فاز اول، امکان سنجی مفهوم پیشرانه پیشنهادی را با انجام مدل سازی دقیق از زیرسیستم های مختلف معماری پیشرانه پیشنهادی و با انجام مطالعات تجربی مفهومی اثبات می کنیم.

منبع