Wengi wa wasomaji wetu wanaangalia mfululizo wa "upanuzi", uliotolewa na riwaya kutoka kwa "nafasi" mfululizo Daniel Abraham na Taya Franc, kuandika chini ya pseudonyny James Corey. Na ninyi nyote mnajuaje, katika kazi hii inasemekana kwamba kuundwa kwa injini ya Epstein Thermonuclial ilitoa fursa ya kuanza upanuzi wa ukoloni wa sayari ya mfumo wa jua.
Katika wakati wetu juu ya upanuzi wa nafasi, kwa ajili ya maisha ya wanadamu kama aina, anasema mwanzilishi wa kampuni ya nafasi ya kibinafsi Spacex Ilon Mask. Na hufanya hatua halisi katika mwelekeo huu, na kujenga starhip ya spacecraft. Baadhi ya hakika wanasema kwa hakika kwamba hawataondoka kwenye injini za kemikali. Na hii ni kweli. Lakini wachache waligundua kuwa katika moja ya mahojiano ya awali Mask alisema kuwa katika siku za usoni fursa ingeonekana kuruka kwa Mars kuhusu siku, na si kwa miezi.
Na kipengele hiki na teknolojia ni nini?Katika miezi iliyopita, mtandao ulijaa habari wakati wa mwanzo wa kazi juu ya ujenzi wa tug ya nyuklia ya Kirusi "nucleon". Hii ni kweli teknolojia ya baridi katika nyakati zetu, ingawa kuacha mizizi yake katika maendeleo ya nyakati za Soviet.
Katika nucleon, mmea wa nguvu za nyuklia utazalisha 500 KW ya umeme inahitajika kwa uendeshaji wa injini za plasma. Inatangazwa kuwa nguvu ya injini hizi itakuwa ya kutosha kuruka Mars katika miezi 1.5. Kifaa yenyewe kinapangwa kuzingatiwa mwaka wa 2030.
Lakini miezi 1.5 sio siku 1.5. Mask alizungumzia nini?
Sio siri kwamba kwenye satelaiti zote zilizoundwa na Spacex, Mtandao wa Starlink unapatikana kwenye injini moja ya uendeshaji wa ion. Hivyo kwa Spacex, teknolojia hii inajulikana, na kwa wakati unaohitajika inaweza kuwa scalable kwa ukubwa muhimu, na nguvu. Kwa hiyo, uwezekano wa "nucleon" tayari kuwa kwa mtu. Lakini hii sio jambo muhimu zaidi. Na sikuwa na nafasi ya kwanza kukumbuka injini ya Epstein kutoka kwa upanuzi.
Kukutana na injini Ibrahimi.Mwanafizikia wa Marekani Dk. Fatima Ibrahimi, akifanya kazi katika Maabara ya Princeton ya Fizikia ya Plasma (PPLL) ya Idara ya Nishati ya Marekani, iliunda dhana ya injini ya thermonuclear, ambayo itaweza kumtoa mtu kwa mars kidogo zaidi ya siku.
Fatima imekuwa ikifanya kazi kwenye mradi ili kujenga rector ya Armonuclear - Jaribio la Taifa la Spherical Torus (NSTX). Ilikuwa kazi hii ambayo iliruhusu kuendeleza mradi wa injini inayofanya kazi juu ya kanuni ya reactor ya thermonuclea. Tu kama taratibu katika reactor ya thermonuclia hufanyika ndani yake, injini inahusika katika kanuni ya uzalishaji wa plasma kudhibitiwa na mashamba magnetic, ambayo ni kuundwa ndani ya reactor thermonuclea. Ni sawa na jinsi kanuni ya uendeshaji wa injini ya Epstein thermonuclear katika upanuzi inaelezwa. Na sasa, sasa sio wakati wote wa uongo, lakini mradi wa kisayansi, kulingana na kazi halisi juu ya uumbaji wa Tokamak.
Traction ya tendaji inajenga plasma, na msukumo wake (kasi) hudhibitiwa na voltage ya mashamba ya magnetic.
Kasi ya spacecraft na injini hiyo itakuwa ndani ya kilomita 20 hadi 500 kwa pili. Na labda zaidi, kulingana na muundo wa molekuli ya reactor.
Anasema Dk. Fatim Ibrahi: "Kwa muda mrefu nimekuwa nikiandaa dhana hii. Nilikuwa na wazo hili mwaka 2017, nilipofikiri juu ya kufanana kati ya kutolea nje ya gari na chembe za kutolea nje ya kasi. Wakati wa operesheni, Tokamak hutoa magnetic "Bubbles", inayoitwa plasmoids, ambayo huenda kwa kasi ya kilomita 20 kwa pili, ambayo ilionekana kwangu sawa na hamu. Na kwa nini usitumie kama nguvu kali katika injini ya spacecraft. Kusafiri kwa umbali mrefu unachukua miezi au miaka, kwa sababu msukumo maalum wa injini za roketi ya kemikali ni ndogo sana, hivyo meli inahitajika wakati wa kupiga kasi. Lakini ikiwa tunaunda injini kulingana na kuimarisha magnetic, basi tutaweza kufanya misioni ya muda mrefu kwa muda mfupi. Kutumia electromagnets zaidi na maeneo ya magnetic zaidi, kwa kweli huzunguka kushughulikia kwa mipangilio sahihi ya kasi. "
Kwa hiyo, reactor ya spacecraft ya ndege ya spacecraft inajenga plasmoids (hali ya kutosha ya dutu iliyo na elektroni ya bure na nuclei ya atomi), ambayo, imepunguzwa na mashamba ya magnetic, hutupwa nje, na kujenga tamaa.
Vizazi kadhaa vya wanasayansi walifanya kazi juu ya uumbaji wa reactor ya awali ya thermalisi. Lengo kuu lilikuwa ni uzalishaji wa umeme safi na wa bei nafuu, na kuhusu injini za thermonuclia ziliandikwa tu katika riwaya za ajabu. Sasa tunaona kwamba kazi katika programu hii iliruhusiwa kuunda injini ya plasma ya thermonuclia.
Mtu fulani, bila shaka, atasema kwa hofu, kwamba inabakia tu kujenga reactor kazi, na si sekunde chache, lakini daima kufanya kazi kwa kasi. Na hii ni kweli. Lakini kazi katika mwelekeo huu haina kuacha, kwa dakika. Wanasayansi wa Kirusi pia wanashiriki katika mchakato huu ndani ya mfumo wa mradi wa kimataifa. Hivyo matokeo yatakuwa.
Mfano wa kompyuta uliofanywa kwenye kompyuta za PPPL (Maabara ya Princeton ya Fizikia ya Plasma) na katika Kituo cha Taifa cha Utafiti wa Nishati, Idara ya Utafiti wa Sayansi wa Wizara ya Nishati katika Maabara ya Taifa ya Lawrence Berkeley huko Berkeley, California, ilionyesha kuwa injini mpya ya plasma Dhana inaweza kuzalisha "kutolea nje" kwa kasi mamia ya kilomita kwa pili, ambayo ni mara kadhaa kwa kasi zaidi kuliko injini zilizopo au za sasa zilizoendelea, ikiwa ni pamoja na nucleon.
Matumizi ya awali ya thermonucliar kwa kutekeleza makombora sio dhana mpya, injini ya Ibrahim inatofautiana na vifaa vilivyopo kulingana na vigezo vitatu.
Kwanza, kubadilisha nguvu ya mashamba ya magnetic inaweza kuongeza au kupungua kwa nguvu ya kusukuma, ambayo inakuwezesha uendeshaji bora katika nafasi.
Pili, injini mpya hujenga chembe za plasma na "Bubbles" ya magnetic, inayojulikana kama plasmoids.
Plasmoids huongezwa kwa nguvu ya kitengo cha propulsion, na hakuna dhana nyingine ya injini inajumuisha.
Hata hivyo, tofauti ya mwisho kati ya dhana ya Ibrahi na wengine ni kwamba dhana yake inatumia mashamba magnetic kwa risasi ya chembe za plasma kuliko wengine, tayari wamejaribiwa katika injini za nafasi kwa kutumia mashamba ya umeme.
Matumizi ya mashamba ya magnetic inaruhusu wanasayansi kuchagua kiasi cha kusudi kwa ajili ya utume fulani, na wataalamu wataweza kubadilisha ukubwa wa injini ya injini ya gari wakati wa misioni hadi ulimwengu wa mbali. Kwa mujibu wa Ibrahi, kasi hii ya juu ya spacecraft inaweza kufanya sayari za nje zinazopatikana kwa astronauts.
"Wakati injini nyingine zinahitaji gesi nzito yenye atomi, kama vile Xenon, katika dhana hii unaweza kutumia aina yoyote ya gesi unayotaka. Katika hali nyingine, wanasayansi wanaweza kupendelea gesi ya mwanga, kwa sababu atomi ndogo zinaweza kuhamia kwa kasi, "alisema Dr. Ibrahi.
Kwa hiyo, tulishuhudia asubuhi ya zama mpya za cosmic. Sina shaka kwamba mask, akizungumzia juu ya kukimbia Mars, kidogo zaidi ya siku, maana ya dhana ya Fatim Ibrahi. Na labda mara moja Spacex itaweka injini ya Enghie kwenye starship yake, kufungua ukurasa mpya wa upanuzi.