Yulduzlararo sayohat

Yulduzlararo sayohat - galaktikadagi yulduzlar yoki sayyoralar tizimlari orasida harakatlanadigan ekipajli kosmik kemalar g'oyasini anglatadi. Bu esa yulduzlararo sayohat sayyoralararo kosmik parvozga qaraganda ancha qiyin bo'ladi. Quyosh tizimidagi sayyoralar orasidagi masofa 30 astronomik birlikdan (AB) kamroq bo'lsa-da, yulduzlar orasidagi masofa odatda yuz minglab AB ni tashkil qiladi va odatda yorug'lik yilida ham ifodalanadi. Bu masofalar juda katta bo'lganligi sababli, ma'lum fizikaga asoslangan avlodlararo yulduzlararo sayohat yorug'lik tezligining yuqori foizida sodir bo'lishi kerak edi. Shunday bo'lsa ham, sayohat vaqtlari uzoq, kamida o'n yillar va ehtimol ming yillar yoki undan ko'proq bo'ladi. Bu esa haddan tashqari xavfli bo'lishi mumkin.^[1]

2022-yil holatiga ko'ra, Amerika Qo'shma Shtatlari tomonidan uchirilgan va boshqariladigan beshta ekipajsiz kosmik kema tashqi tizim qismlarini o'rganish missiyalari doirasida Quyosh tizimini tark etish uchun zarur bo'lgan qochish tezligiga erishdi. Shuning uchun ular yulduzlararo fazoda cheksiz sayohat qilishda davom etadilar.

Inson hayoti davomida yulduzlararo sayohat qilish uchun zarur bo'lgan tezliklar kosmik sayohatning hozirgi usullari taqdim eta oladigan tezlikdan ancha yuqori. Hatto, gipotetik jihatdan mukammal darajada samarali harakatlantiruvchi tizim bo'lsa ham bu tezliklarga mos keladigan kinetik energiya bugungi energiya rivojlanishi standartlari bo'yicha juda katta ahamiyatga ega.

Ushbu muammolarni hal qilish uchun bir qator strategiyalar taklif qilindi. Ular butun jamiyatlar va ekotizimlarni olib yuradigan ulkan kemalardan tortib, mikroskopik kosmik zondlargacha bo'lgan manbalarni o'z ichiga oladi. Kosmik kemalarga kerakli tezliklarni berish uchun ko'plab turli xil kosmik harakat tizimlari taklif qilingan, jumladan yadroviy harakatlanish, nurli harakatlanish va spekulyativ fizikaga asoslangan usullar.^[2]

Ekipajli va ekipajsiz yulduzlararo sayohatlar uchun katta texnologik va iqtisodiy muammolarni hal qilish kerak bo'ladi. Hatto yulduzlararo sayohat haqidagi eng optimistik qarashlar ham buni faqat o'nlab yillar davomida amalga oshirish mumkin deb hisoblaydi. Biroq, qiyinchiliklarga qaramay, agar yulduzlararo sayohat amalga oshirilsa yoki qachon amalga oshsa, keng ko'lamli ilmiy foyda kutilmoqda. Bu holat insoniyat olamiga katta zavq bag'ishlaydi.^[3]

Ko'pgina yulduzlararo sayohat kontseptsiyalari millionlab tonnalarni qurilish/ishlash joyiga ko'chirishga qodir rivojlangan kosmik logistika tizimini talab qiladi va ko'pchilik qurilish yoki quvvat uchun gigavatt o'lchamdagi quvvatni talab qiladi (masalan, Star Wisp yoki Light Sail tipidagi tushunchalar). Agar kosmik quyosh energiyasi Yer energiya aralashmasining muhim tarkibiy qismiga aylanadigan bo'lsa, bunday tizim organik ravishda o'sishi mumkin. Iste'molchilarning ko'p teravattli tizimga bo'lgan talabi zarur ko'p million tonna/yil logistika tizimini yaratadi.^[4]

Yulduzlararo masofalar

Quyosh tizimidagi sayyoralar orasidagi masofalar ko'pincha astronomik birliklarda (AB) o'lchanadi, Quyosh va Yer orasidagi o'rtacha masofa, taxminan 1.5×10⁸ kilometr (93×10^⁶ mi). Venera Yerga eng yaqin sayyora (eng yaqin masofada) 0,28 AB uzoqlikda. Quyoshdan eng uzoqda joylashgan Neptun sayyorasi 29,8 AB masofasida joylashgan. 2022-yil 19-yanvar holatiga koʻra, Voyajer kosmik zondi Yerdan eng uzoqda joylashgan inson qoʻli bilan yaratilgan ob’ekt 156 AB masofasida joylashgan hisoblanadi.^[5]

Eng yaqin yulduz Proksima Sentavr taxminan 4.243 yorug'lik yili uzoqlikda yoki Neptundan 9000 marta uzoqroqda.

Ob'ekt	Masofa (AB)	Yengil vaqt
Oy	0,0026	1,3 soniya
Quyosh	1	8 daqiqa
Venera (eng yaqin sayyora)	0,28	2,41 daqiqa
Neptun (eng uzoq sayyora)	29.8	4,1 soat
Voyager 1	148.7	20.41 soat
Proxima Centauri (eng yaqin yulduz va ekzosayyora)	268 332	4,24 yil

Shu sababli, yulduzlar orasidagi masofalar odatda yorug'lik yillarida (bir Julian yilida yorug'lik vakuumda o'tadigan masofa sifatida aniqlanadi) yoki parseklarda (bir parsek 3,26 ly, yulduz parallaksidagi masofa aniq bir yoy soniyada) ifodalanadi. shuning uchun ism). Vakuumdagi yorug'lik taxminan 1soniyada, 300,000 kilometr (186,000 mi). Shuning uchun 1 yorug'lik yili taxminan 9.461×10¹² kilometr (5.879×10^¹² mi) yoki AB. Proksima Sentavr, eng yaqin (yalang'och ko'z bilan ko'rinmasa ham) yulduz, bizdan 4,243 yorug'lik yili uzoqlikda joylashgandir.

Yulduzlararo masofalarning kengligini tushunishning yana bir usuli masshtablashdir: Quyoshga eng yaqin yulduzlardan biri Alpha Centauri A (Quyoshga o'xshash yulduz) ni Yer-Quyosh masofasini kichraytirish orqali tasvirlash mumkin. Ushbu miqyosda Alpha Centauri Agacha bo'lgan masofa 271km ni tashkil qiladi.

Haligacha yuborilgan eng tez tashqi koinot kemasi Voyager 1 30 yil ichida yorug'lik yilining 1/600 qismini bosib o'tdi va hozirda yorug'lik tezligining 1/18 000 tezligida harakatlanmoqda. Bunday tezlikda Proksima Sentavriga sayohat 80 000 yil davom etadi. Bir o'ylab ko'ring.^[6]

Kerakli energiya

Qiyinchilikka hissa qo'shadigan muhim omil - bu o'rtacha sayohat vaqtini olish uchun etkazib berilishi kerak bo'lgan energiya. Kerakli energiyaning pastki chegarasi kinetik energiyadir $K={\tfrac {1}{2}}mv^{2}$ qayerda $m$ yakuniy massa hisoblanadi. Agar yetib kelganda sekinlashuv zarur bo'lsa va kema dvigatellaridan boshqa hech qanday vosita bilan erishilmasa, kerakli energiyaning pastki chegarasi ikki baravar oshiriladi. $mv^{2}$ .^[7]

Ekipajning bir necha o'n yilliklar davomida hatto eng yaqin yulduzgacha bo'lgan aylanish tezligi hozirgi kosmik transport vositalarining tezligidan bir necha ming baravar yuqori. Bu shuni anglatadiki, tufayli $v^{2}$ kinetik energiya formulasidagi atama, millionlab marta ko'proq energiya talab qiladi. Bir tonna yorug'lik tezligining o'ndan bir qismiga tezlashtirish uchun kamida 450 petajoule (4.5×10¹⁷ J; 120 TWh) joul talab qilinadi^[8] (2008-yilda jahon energiya iste'moli 143 851 edi).^[9] harakat mexanizmining samaradorligini hisobga olmasdan.

Yulduzlararo muhit

Har qanday yulduzlararo kosmik missiyani loyihalash uchun transport vositasi o'tishi kerak bo'lgan yulduzlararo gaz va changning xususiyatlarini bilish juda muhimdir.^[10] Juda yuqori tezlikda sayohat qilishning asosiy muammosi shundaki, yulduzlararo chang yuqori nisbiy tezlik va katta kinetik energiya tufayli kemaga katta zarar etkazishi mumkin. Ushbu muammoni hal qilish uchun turli xil himoya usullari taklif qilingan.^[11]

Yuqori zichlikdagi yulduzlararo muhit ko'plab yulduzlararo sayohat kontseptsiyalari uchun qiyinchiliklarga olib kelishi mumkin bo'lsa-da, yulduzlararo kosmik kemalarning sekinlashuvi bo'yicha ba'zi taklif qilingan tushunchalar aslida zichroq yulduzlararo muhitdan foyda ko'radi.^[10]

Xavflar

Yulduzlararo kema ekipaji bir qancha muhim xavf-xatarlarga duch kelishi mumkin, jumladan, uzoq muddatli izolyatsiyaning psixologik ta'siri, ionlashtiruvchi nurlanish ta'siri va vaznsizlikning mushaklar, bo'g'inlar, suyaklar, immunitet tizimi va ko'zlarga fiziologik ta'siri.

Yulduzlararo sayohat uchun asosiy maqsadlar

Quyoshdan 40 yorug'lik yili masofada 59 ta yulduz tizimi ma'lum bo'lib, ularda 81 ta ko'rinadigan yulduz mavjud. Quyidagilarni yulduzlararo missiyalar uchun asosiy maqsadlar deb hisoblash mumkin:^[12]

Tizim	Masofa (ly)	Izohlar
Alpha Centauri	4.3	Eng yaqin tizim. Uch yulduz (G2, K1, M5). Komponent A Quyoshga o'xshaydi (G2 yulduzi). 2016-yilning 24-avgustida Proksima Sentavrining yashashga yaroqli zonasida aylanib yuruvchi Yer kattaligidagi ekzosayyora (Proxima Centauri b) topilgani e’lon qilindi.
Barnard yulduzi	6	Kichik, past nurli M5 qizil mitti . Quyosh tizimiga eng yaqin ikkinchi.
Sirius	8.7	Katta, juda yorqin A1 oq mitti hamroh bilan yulduz.
Epsilon Eridani	10.8	Yagona K2 yulduz Quyoshdan bir oz kichikroq va sovuqroq. U ikkita asteroid kamariga ega, gigant va bitta kichikroq sayyoraga ega bo'lishi mumkin^[13] va Quyosh tizimi tipidagi sayyoralar tizimiga ega bo'lishi mumkin.
Tau Ceti	11.8	Quyoshga o'xshash yagona G8 yulduzi . Quyosh tizimi tipidagi sayyoralar tizimiga ega bo'lish ehtimoli yuqori: hozirgi dalillar yashash zonasida ikkita potentsial bo'lgan 5 ta sayyorani ko'rsatadi.
Luyten yulduzi	12.36	M3 qizil mitti, super Yer Luyten b yashashga yaroqli zonada aylanib yuradi.
Bo'ri 1061	~14	Wolf 1061 c Yerdan 1,6 marta katta; u toshloq yerga ega bo'lishi mumkin. U shuningdek, suyuq suv mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan "Goldilocks" zonasida joylashgan.^[14]
Gliese 581 sayyora tizimi	20.3	Ko'p sayyoralar tizimi. Tasdiqlanmagan Gliese 581g ekzosayyora va tasdiqlangan Gliese 581d ekzosayyora yulduzning yashash zonasida joylashgan .
Gliese 667C	22	Kamida oltita sayyoradan iborat tizim. Ushbu sayyoralarning uchtasi rekord darajadagi super-erlar bo'lib, ular yulduz atrofida suyuq suv mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan zonada joylashgan bo'lib, ularni hayot mavjudligiga nomzod qiladi.^[15]
Vega	25	Sayyora shakllanishi jarayonida juda yosh tizim.^[16]
TRAPPIST-1	39	Yaqinda kashf etilgan tizim Yerga o'xshash 7 ta sayyoraga ega, ularning ba'zilarida suyuq suv bo'lishi mumkin. Bu kashfiyot yashashga yaroqli sayyorani topish va hayotni qoʻllab-quvvatlay oladigan sayyorani topishda katta yutuqdir.

Mavjud va yaqin kelajakdagi astronomik texnologiya ushbu ob'ektlar atrofida sayyoraviy tizimlarni topishga, ularning tadqiqot imkoniyatlarini oshirishga qodir.

Yorug'likdan tezroq sayohat

Olimlar yorug'lik tezligidan oshib ketishning bir qancha usullarini ilgari surdilar, ammo ularning eng jiddiylari ham juda spekulyativdir.^[17]

Yorug'likdan tezroq harakatlanish jismoniy jihatdan mumkinmi yoki yo'qmi, bu qisman sabab- oqibat bog'liqligi bilan bog'liq: yorug'likdan tezroq sayohat, ma'lum sharoitlarda, maxsus nisbiylik kontekstida vaqtni orqaga qaytarishga imkon berishi mumkin.^[18] Umumiy nisbiylik nazariyasi doirasida yorug'likdan tezroq harakat qilish uchun taklif qilingan mexanizmlar ekzotik materiyaning mavjudligini talab qiladi va bu etarli miqdorda ishlab chiqarilishi noma'lum.

Manbalar

↑ Mauldin, John H.. Prospects for interstellar travel (en). Published for the American Astronautical Society by Univelt, May 1992. „Interstellar travel.“
↑ „Interstellar Travel“ (en-US). www.bis-space.com. 2017-yil 16-iyunda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2017-yil 16-iyun.
↑ Crawford, I. A. (2009). „The Astronomical, Astrobiological and Planetary Science Case for Interstellar Spaceflight“. Journal of the British Interplanetary Society. 62-jild. 415–421-bet. arXiv:1008.4893. Bibcode:2009JBIS...62..415C.
↑ Conclusion of the 2016 Tennessee Valley Interstellar Workshop Space Solar Power Working Track run by Peter Garretson & Robert Kennedy.
↑ Elizabeth Howell. „Voyager 1: Earth's farthest spacecraft“. Space.com (2022-yil 19-yanvar). Qaraldi: 2022-yil 8-aprel.
↑ „A Look at the Scaling“. nasa.gov. NASA Glenn Research Center (2015-yil 11-mart). 2013-yil 8-iyulda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2022-yil 12-avgust.
↑ Millis, Marc G. (2011). „Energy, incessant obsolescence, and the first interstellar missions“. arXiv:1101.1066. {{cite magazine}}: Cite magazine requires |magazine= (yordam)
↑ Zirnstein, E.J (2013). „Simulating the Compton-Getting Effect for Hydrogen Flux Measurements: Implications for IBEX-Hi and -Lo Observations“. Astrophysical Journal. 778-jild, № 2. 112–127-bet. Bibcode:2013ApJ...778..112Z. doi:10.1088/0004-637x/778/2/112.
↑ Outer Solar System : prospective energy and material resources, Badescu, Viorel,, Zacny, Kris, Cham, Switzerland, 2018-04-28. ISBN 9783319738451. OCLC 1033673323.
↑ ^10,0 ^10,1 Crawford, I. A. (2011). „Project Icarus: A review of local interstellar medium properties of relevance for space missions to the nearest stars“. Acta Astronautica. 68-jild, № 7–8. 691–699-bet. arXiv:1010.4823. Bibcode:2011AcAau..68..691C. doi:10.1016/j.actaastro.2010.10.016.
↑ Westover, Shayne (27 March 2012). "Active Radiation Shielding Utilizing High Temperature Superconductors". NIAC Symposium. http://www.nasa.gov/pdf/637131main_radiation%20shielding_symposium_r1.pdf. ^{[sayt ishlamaydi]}
↑ Forward, Robert L. (1996). „Ad Astra!“. Journal of the British Interplanetary Society. 49-jild, № 1. 23–32-bet. Bibcode:1996JBIS...49...23F.
↑ „Planet eps Eridani b“. exoplanet.eu. Qaraldi: 2011-yil 15-yanvar.
↑ Astronomers Have Discovered The Closest Potentially Habitable Planet. Yahoo News. December 18, 2015.
↑ „Three Planets in Habitable Zone of Nearby Star“. eso.org.
↑ Croswell, Ken. „ScienceShot: Older Vega Mature Enough to Nurture Life“. sciencemag.org (2012-yil 3-dekabr). 2012-yil 4-dekabrda asl nusxadan arxivlangan.
↑ Crawford, Ian A. (1995). „Some thoughts on the implications of faster-than-light interstellar space travel“. Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. 36-jild. 205–218-bet. Bibcode:1995QJRAS..36..205C.
↑ Feinberg, G. (1967). „Possibility of faster-than-light particles“. Physical Review. 159-jild, № 5. 1089–1105-bet. Bibcode:1967PhRv..159.1089F. doi:10.1103/physrev.159.1089.

Havolalar

Leonard Devid - Yulduzlararo parvozga erishish (2003) - MSNBC (MSNBC veb-sahifasi)
NASAning yutuqli harakat fizikasi dasturi (NASA veb-sahifasi)
Yulduzlararo parvoz bibliografiyasi (manba ro'yxati)
DARPA yulduzlararo yulduz kemasi uchun yordam (Wayback Machine saytida 2014-03-04 sanasida arxivlangan) Archived
Yulduzli kemani qanday qurish kerak - va nima uchun biz bu haqda hozir o'ylashni boshlashimiz kerak (Suhbatdan maqola, 2016)

[Mauldin-1] Mauldin, John H.. Prospects for interstellar travel (en). Published for the American Astronautical Society by Univelt, May 1992. „Interstellar travel.“

[2] „Interstellar Travel“ (en-US). www.bis-space.com. 2017-yil 16-iyunda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2017-yil 16-iyun.

[3] Crawford, I. A. (2009). „The Astronomical, Astrobiological and Planetary Science Case for Interstellar Spaceflight“. Journal of the British Interplanetary Society. 62-jild. 415–421-bet. arXiv:1008.4893. Bibcode:2009JBIS...62..415C.

[4] Conclusion of the 2016 Tennessee Valley Interstellar Workshop Space Solar Power Working Track run by Peter Garretson & Robert Kennedy.

[voyager-5] Elizabeth Howell. „Voyager 1: Earth's farthest spacecraft“. Space.com (2022-yil 19-yanvar). Qaraldi: 2022-yil 8-aprel.

[6] „A Look at the Scaling“. nasa.gov. NASA Glenn Research Center (2015-yil 11-mart). 2013-yil 8-iyulda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2022-yil 12-avgust.

[7] Millis, Marc G. (2011). „Energy, incessant obsolescence, and the first interstellar missions“. arXiv:1101.1066. {{cite magazine}}: Cite magazine requires |magazine= (yordam)

[8] Zirnstein, E.J (2013). „Simulating the Compton-Getting Effect for Hydrogen Flux Measurements: Implications for IBEX-Hi and -Lo Observations“. Astrophysical Journal. 778-jild, № 2. 112–127-bet. Bibcode:2013ApJ...778..112Z. doi:10.1088/0004-637x/778/2/112.

[9] Outer Solar System : prospective energy and material resources, Badescu, Viorel,, Zacny, Kris, Cham, Switzerland, 2018-04-28. ISBN 9783319738451. OCLC 1033673323.

[ism-10] 10,0 ^10,1 Crawford, I. A. (2011). „Project Icarus: A review of local interstellar medium properties of relevance for space missions to the nearest stars“. Acta Astronautica. 68-jild, № 7–8. 691–699-bet. arXiv:1010.4823. Bibcode:2011AcAau..68..691C. doi:10.1016/j.actaastro.2010.10.016.

[NASA-11] Westover, Shayne (27 March 2012). "Active Radiation Shielding Utilizing High Temperature Superconductors". NIAC Symposium. http://www.nasa.gov/pdf/637131main_radiation%20shielding_symposium_r1.pdf. ^{[sayt ishlamaydi]}

[Bob_Forward_1996-12] Forward, Robert L. (1996). „Ad Astra!“. Journal of the British Interplanetary Society. 49-jild, № 1. 23–32-bet. Bibcode:1996JBIS...49...23F.

[13] „Planet eps Eridani b“. exoplanet.eu. Qaraldi: 2011-yil 15-yanvar.

[14] Astronomers Have Discovered The Closest Potentially Habitable Planet. Yahoo News. December 18, 2015.

[15] „Three Planets in Habitable Zone of Nearby Star“. eso.org.

[16] Croswell, Ken. „ScienceShot: Older Vega Mature Enough to Nurture Life“. sciencemag.org (2012-yil 3-dekabr). 2012-yil 4-dekabrda asl nusxadan arxivlangan.

[crawftl-17] Crawford, Ian A. (1995). „Some thoughts on the implications of faster-than-light interstellar space travel“. Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. 36-jild. 205–218-bet. Bibcode:1995QJRAS..36..205C.

[18] Feinberg, G. (1967). „Possibility of faster-than-light particles“. Physical Review. 159-jild, № 5. 1089–1105-bet. Bibcode:1967PhRv..159.1089F. doi:10.1103/physrev.159.1089.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]