Ταξιδι σε άλλο Ηλιακό σύστημα χρησιμοποιώντας την βαρύτητα

[Ζεύς Σωτήρ]

Άν πρόκειται να ταξιδέψουμε σε άλλο Ηλιακό σύστημα πως θα το καταφέρουμε χωρίς να υπάρχουν πλανήτες ενδιάμεσα ώστε να χρησημοποιήσουμε το βαρυτικό σημεί επιρροής τους; Μου φαντάζει πολύ δύσκολο ενα σκαφος με οποιοδήποτε είδος κινητήρα και να έχει, να ταξιδεύει στο αχανές διάστημα.

[thanasisgr]

μια και το θεμα ειναι x-files.ειτε αυτο.www.enterprisemission.com/ir_analysis.html

[dimos]

Μου φαντάζει πολύ δύσκολο ενα σκαφος με οποιοδήποτε είδος κινητήρα και να έχει, να ταξιδεύει στο αχανές διάστημα.

Δύσκολο σίγουρα είναι με τα σημερινά τεχνολογικά δεδομένα άλλα όχι ακατόρθωτο. Ήδη εδώ και μισό αιώνα έχουν προταθεί σχέδια διαστρικών σκαφών όπως τα προγράμματα Ωρίων και Δαίδαλος με ταχύτητες που φτάνουν από 10 έως και 50% της ταχύτητας του φωτός.

[rama]

Με βάση την υπάρχουσα τεχνολογία και τα θεωρητικά όριά της όπως τα γνωρίζουμε σήμερα, είναι πρακτικά αδύνατο να γίνουν τέτοια διαστρικά ταξίδια. Αλλά αυτό ισχύει καθαρά λόγω απόστασης/χρόνου για τα ανθρώπινα όντα. Οι συσκευές Pioneer και Voyager που έχουν ξεφύγει από το Ηλιακό μας σύστημα αν δεν προκύψει κανένα απρόοπτο(!) θα συνεχίσουν την πορεία τους και θα φτάσουν σε πολλές χιλιάδες και εκατομμύρια χρόνια σε κάποια άλλα ηλιακά συστήματα.

Η "βαρυτική κλωτσιά" από κάποιο πλανήτη θα είναι άχρηστη εφόσον έχει αναπτυχθεί τεχνολογία που θα ξεφεύγει από την σημερινή λογική μας.

Ούτως ή άλλως, ο ανθρώπινος οργανισμός δεν μπορεί να αντέξει ισχυρές επιταχύνσεις/επιβραδύνσεις που θα ήταν χρήσιμες για ένα μεγάλο άλμα μεταξύ πλανητών στο δικό μας σύστημα. Παράλληλα, η ύπαρξη έντονης ακτινοβολίας στον Δία, που αποτελεί την καλύτερη "σφεντόνα" για σκάφη που θέλουν να υποβοηθηθούν στην πορεία τους προς τους εξωτερικούς πλανήτες, κάνει αδύνατη την προσέγγιση ανθρώπων.

Αλλά όλα αυτά σήμερα. Η τεχνολογία στους αιώνες που έρχονται, αν το ανθρώπινο γένος καταφέρει να επιβιώσει, ίσως δώσει λύσεις με εντελώς διαφορετικό τρόπο από αυτόν που φανταζόμαστε σήμερα.

Αγγελος

[dimos]

rama, το διαστρικό σκάφος Ωρίων το οποίο είχε σχεδιάσει η Βρετανική Διαπλανητική Κοινωνία ήταν βασισμένο σε υπάρχουσα εδώ και μισό αιώνα τεχνολογία η οποία λειτουργούσε χρησιμοποιώντας ως προωθητική δύναμη διαδοχικές πυρηνικές εκρήξεις, σαν πυρηνικό ατμόπλοιο! Το συγκεκριμένο σκάφος ήταν έτοιμο να ξεκινήσει η παραγωγή του όταν δυστηχώς ακυρώθηκε λόγο μιας συμφωνίας που υπέργραψαν οι υπερδυνάμεις που αφορούσε την απαγόρευση των πυρηνικών εκρήξεων στο διάστημα!

Το διαστρικό Ωρίων θα συναρμολογούνταν σε τροχιά και ήταν ικάνο να φτάσει μέχρι και το 10% της ταχύτητας του φωτός αναπτύσοντας φυσιολογικές για τον άνθρωπο επιταχύνσεις της τάξεως του 1-2 G' (1g η επιτάχυνση της γήινης βαρύτητας) Θα μπορούσε δηλαδή να φτάσει στο γειτονικό άστρο πρόξιμα κενταύρου μέσα σε λίγες δεκαετίες ήτοι μέσα σε 1-2 ανθρώπινες γενεές!

Το ταξίδι δηλαδή ήταν πρακτικό αλλά λόγω ατυχών συγκηριών και έλλειψη πολιτικού ενδιαφέροντας δυστηχώς απορρίφθηκε ως πρότζεκτ!

[nickthegreek13_7]

rama, το διαστρικό σκάφος Ωρίων το οποίο είχε σχεδιάσει η Βρετανική Διαπλανητική Κοινωνία ήταν βασισμένο σε υπάρχουσα εδώ και μισό αιώνα τεχνολογία η οποία λειτουργούσε χρησιμοποιώντας ως προωθητική δύναμη διαδοχικές πυρηνικές εκρήξεις, σαν πυρηνικό ατμόπλοιο! Το συγκεκριμένο σκάφος ήταν έτοιμο να ξεκινήσει η παραγωγή του όταν δυστηχώς ακυρώθηκε λόγο μιας συμφωνίας που υπέργραψαν οι υπερδυνάμεις που αφορούσε την απαγόρευση των πυρηνικών εκρήξεων στο διάστημα!

Το διαστρικό Ωρίων θα συναρμολογούνταν σε τροχιά και ήταν ικάνο να φτάσει μέχρι και το 10% της ταχύτητας του φωτός αναπτύσοντας φυσιολογικές για τον άνθρωπο επιταχύνσεις της τάξεως του 1-2 G' (1g η επιτάχυνση της γήινης βαρύτητας) Θα μπορούσε δηλαδή να φτάσει στο γειτονικό άστρο πρόξιμα κενταύρου μέσα σε λίγες δεκαετίες ήτοι μέσα σε 1-2 ανθρώπινες γενεές!

Το ταξίδι δηλαδή ήταν πρακτικό αλλά λόγω ατυχών συγκηριών και έλλειψη πολιτικού ενδιαφέροντας δυστηχώς απορρίφθηκε ως πρότζεκτ!

 

Κρίμας! Θα ήταν πραγματικά η αρχή μιας πολύ σοβαρής προσπάθειας "κατάκτησης" του διαστήματος.

[rama]

Δήμο,

το συγκεκριμένο πρόγραμμα είναι καθαρά θεωρητικό, και χωρίς να είμαι ειδικός δύσκολα μου ακούγεται οτι θα μπορούσε να είναι επιτυχημένο στην πράξη.

Αλλο πράγμα είναι να πετάς μία πυρηνική βόμβα στους Γιαπωνέζους, χωρίς να χρειάζεται να υπολογίσεις την ακριβή ισχύ της, κι άλλο να πετάς συνέχεια πίσω από το διαστημόπλοιο πυρηνικές βόμβες για να το απωθούν με χειρουργική ακρίβεια.

Το 10% της ταχύτητας του φωτός είναι σοβαρή ταχύτητα αν μπορεί να επιτευχθεί, αλλά εξακολουθεί να είναι απαγορευτικά χαμηλή για βόλτες έξω από το ηλιακό μας σύστημα.

Αγγελος

[zantespear]

Πάντως αν θυμάμαι καλά υπήρχε και ένα πρόγραμμα για πυρηνικούς κινητήρες που θέρμαιναν το προωθητικό υγρό δίνοντας έτσι μεγάλη ταχύτητα στο σκάφος. Ο πυρηνικός κινητήρας ήταν απλός, δεν χρησιμοποιούσαν ουράνιο και σχετικά ελαφρύς. Το ωραίο ήταν πως η ανάπτυξη του κόστισε ελάχιστα σε σχέση με την ανάπτυξη άλλων κλασσικών κινητήρων. Έγιναν δοκιμές αλλά και αυτό κόπηκε.

[Ζεύς Σωτήρ]

Ναι αλλά δεν είναι μονο το προβλημα της ταχυτητας. Μεχρι ας πουμε ενα κοντινο αστρο δεν θα αντιμετωπιζαμε μυριαδες ανυπολογιστους παραγοντες που θα μας καταναλωναν ολο το καυσιμο; Π.χ Μετεωριτες σε πορεια προσκρουσης, αγνωστα βαρυτικα πεδια, κοσμικη ακτινοβολια που λογω ταχυτητας θα καταετρωγε το κελυφος του σκαφους, αγνωστη συμπεριφορα του ιδιου του αστρου αν καταφερουμε να φτασουμε εκει.

[zantespear]

E καλά είναι και λίγο άτοπο να συζητάμε για αστρικά ταξίδια ενώ δεν έχουμε πάει ακόμα στον Άρη.

[Ζεύς Σωτήρ]

Oπότε zantespear ραντεβου στο forum σε καμια πενηνταρια χρονια.

[draculas]

Υποθετικά μιλάμε, μόνο για το αν υπάρχει τρόπος (ή κινητήρας..) να μας πάει μέχρι εκεί.

ο dimos έχει δίκιο, υπάρχουν τα σχέδια αυτά, το Ωρίων συγκεκριμένα, είναι σχεδιασμένο με βάση σημερινή τεχνολογία. (το είδα στο Cosmos του Carl Sagan )

Δηλαδή, εαν βρεθούν τα λεφτά και η διάθεση.. συνεργασίας, μπορεί να κατασκευαστεί!

Φυσικά μετά υπάρχουν και οι κινητήρες ιόντων, κτλ κτλ..

 

Τα πρακτικά θέματα που προκύπτουν, είναι πολλά, αλλα αυτό που μου έκανε πιο μεγάλη εντύπωση, είναι το πρόβλημα της επιτάχυνσης, συγκεκριμένα, σχεδόν μέχρι τη μέση του ταξιδιού, το σκάφος θα επιταχύνει, και για το υπόλοιπο θα.. επιβραδύνει! οπότε ξεχνάμε την απίστευτη ταχύτητα για μεγάλο διάστημα.

[zantespear]

Oπότε zantespear ραντεβου στο forum σε καμια πενηνταρια χρονια.

Σωστό

Ξέρεις μαγκουρίτσα, στραβωμάρα και να μην μπορούμε να σκύψουμε να δούμε σε ένα dob

[dimos]

Τα πρακτικά θέματα που προκύπτουν, είναι πολλά, αλλα αυτό που μου έκανε πιο μεγάλη εντύπωση, είναι το πρόβλημα της επιτάχυνσης, συγκεκριμένα, σχεδόν μέχρι τη μέση του ταξιδιού, το σκάφος θα επιταχύνει, και για το υπόλοιπο θα.. επιβραδύνει! οπότε ξεχνάμε την απίστευτη ταχύτητα για μεγάλο διάστημα.

Δεν είναι τόσο μεγάλο το πρόβλημα της επιτάχυνσης αρκεί οι κινητήρες του σκάφους να έχουν την απαραίτητη ώση ώστε να την κρατήσουν για κάποιο διάστημα σε σταθερά επίπεδα.

Aν καθήσεις και κάνεις κάποιους απλούς υπολογισμούς θα βρεις ότι αν το σκάφος Ωρίων μπορεί να επιταχύνει σταθερά με 1g = 10m/sec^2 είναι δυνατόν να φτάσει την επιθυμητή τελική ταχύτητα των 30.000 χλμ/sec (10% της ταχύτητας του φωτός) μόνο μέσα σε περίπου 35 γήινες μέρες!!

Ένα ακόμα πλεονέκτημα με το 1g είναι ότι το πλήρωμα θα μπορεί να ζήσει σε συνθήκες γήινης βαρύτητας καθόλη τη διάρκεια της επιτάχυνσης και της αντίστοιχης επιβράδυνσης.

Φυσικά αν το σκάφος μας είναι μη επανδρωμένο μπορούμε να το επιταχύνουμε με πολλαπλάσια g με αποτελέσμα να μπορεί να ποιάσει την τελική ταχύτητα μέσα σε μόλις λίγες ώρες!

[Ζεύς Σωτήρ]

Άς υποθέσουμε οτι θέλουμε να πάμε στον Άλφα Κενταύρου. Η επιτάχυνση για την οποία μιλάμε θα ξεκινήσει σε ευθεία γραμμή ή θα χρησημοποιηθούν πρώτα τα βαρυτικά πεδία καποιων πλανητών;

[dimos]

Δεν νομίζω ότι θα είναι χρήσιμα τα βαρυτικά πεδία των πλανητών. Η βαρυτική επιτάχυνση που χρησιμοποίησαν διαπλανητικά σκάφη όπως ο ταξιδευτής έγινε κυρίως για λόγους εξοικονόμησης χρόνου και καυσίμου.

Ένα διαστρικό σκάφος δεν έχεις τέτοιους περιορισμούς απλά πρέπει να αναπτύξει μια αρχική ταχύτητα διαφυγής απο την βαρυτική επιρροή του ήλιου. Τώρα τι ακριβώς τροχιά θα ακολουθήσει και κατά πόσο αυτή θα είναι ευθύγραμμη δεν έχω ασχοληθεί πολύ με το πρόβλημα για να ξέρω ακριβώς αλλά μάλλον η πορεία θα είναι πορεία αναχαίτησης προς το άστρο στόχο διότι και το ίδιο το άστρο στόχος κινείται στο διάστημα και θα πρέπει το σκάφος να εκτοξευτεί από το δικό μας ηλιακό σύστημα προς το άστρο στόχο ώστε η βαρύτητα του άστρου στόχου να μπορέσει να ποιάσει το σκάφος στην επιρροή της ειδάλως κινδυνεύει να χαθεί για πάντα στο μεσοαστρικό διάστημα.

[Ζεύς Σωτήρ]

Συγκεκριμένα για τον Α κενταύρου που είναι και το πιο κοντινό αστρο, απο ποιά πλευρά του Ηλιακού συστήματος θα περνούσε η πορεία του διαστημοπλοίου; Εγω πιστεύω απο το νέφος του Οορτ. Προτείνει κανεις κάτι άλλο;

[Ifikratis]

Το νέφος του Όρτ καλυπτει όλο το ηλιακό σύστημα, δεν είναι σε μια θέση. Ένα διαστημόπλοιο με προορισμό τον Α Κενταύρου θα φύγει με κατεύθυνση τη θέση του Α κενταύρου όταν τον φθάσει. Τίποτα δε μένει σταθερό στο ηλιακό σύστημα για να υποδείξουμε κατεύθυνση. Έστω μια κατεύθυνση κάποιου πλανήτη όταν θα φεύγει απο το ηλιακό σύστημα το διαστημόπλοιο, αλλα δεν έχει νόημα.

[Ζεύς Σωτήρ]

Γνωριζεις ποια είναι η θέση της Γης ως προς το αστρικό αυτό συστημα; Εννοώ τις συντεταγμένες. Και μια και το έθεσες οτι λόγω της κινησης δεν μπορούμε να ορισουμε ακριβή πορεια αυτό δεν είανι επικύνδινο για μια αποστολή οσον αφορά τις συνεχείς διορθωσεις πορείας;

[vag_stephanou]

Γνωριζεις ποια είναι η θέση της Γης ως προς το αστρικό αυτό συστημα;

Μα πως να ορίσεις τη θέση ενός αντικειμένου που κινείται συνεχώς, όπως η γη σε σχέση με ένα σταθερό σύστημα αναφοράς; Μόνο την εξίσωση κίνησης μπορείς να περιγράψεις. Κάθε μέρα είμαστε σε διαφορετικό σημείο σε σχέση με το α του Κενταύρου!

[Ζεύς Σωτήρ]

Μπορείς να κάνεις μια αναφορά στην εξίσωση κίνησης με παράδειγμα τον Α Κενταύρου; Ποια θα είναι ας πουμε η θέση του αυτη την εβδομάδα σε σχέση με την Γή αλλά και την εκλειπτική;

[dimos]

Αναπαράσταση της πορείας αναχαίτησης του διαστρικού σκάφους Ωρίων προς το άστρο Πρόξιμα Κενταύρου. Το Ωρίων αφήνοντας την βαρυτική έλξη του Ήλιου στοχεύει προς την μελλοντική προ-υπολογισμένη θέση του Πρόξιμα ώστε κατά την ώρα άφιξης να εισέλθει επιτυχώς σε τροχιά.

Όπως και με τις σεληνιακές αποστολές το παράθυρο εισόδου σε γήινη τροχιά κατά την επιστροφή στην γη ήταν εξαιρετικά λεπτό με αποτέλεσμα να απαιτούνταν τροχιακοί υπολογισμοί ακριβείας. Στην αντίθετη περίπτωση το σκάφος θα χαθεί στο διάστημα...

[astrovox]

[...]προς το άστρο Πρόξιμα Κενταύρου[...]

 

Εγγύτατος Κενταύρου επί το ελληνικότερον.

[vag_stephanou]

Μπορείς να κάνεις μια αναφορά στην εξίσωση κίνησης με παράδειγμα τον Α Κενταύρου; Ποια θα είναι ας πουμε η θέση του αυτη την εβδομάδα σε σχέση με την Γή αλλά και την εκλειπτική;

 

Σε κάποιο πρόγραμμα (πχ Starry Night, Cartes Du Ciel) μπορείς να δεις τη θέση του αστεριού σε σχέση με εμάς. Στο Starry Night μπορείς ακόμα να μπεις σε ένα διαστημόπλοιο και να αρχίσεις να ταξιδεύεις προς τα εκεί ακόμα και με ταχύτητες πολλαπλάσιες του φωτός. Τώρα για εξίσωση κίνησης, ομολογώ πως βαριέμαι να κάτσω να την κάνω...

 

Μια άποψη για τη θέση του Εγγύτατου Κενταύρου σε σχέση με το ηλιακό σύστημα: