Diante de nós estão distâncias que até a luz viaja por muitos anos. É claro que os mísseis que temos agora não vão voar muito longe. Uma dúzia de opções para motores do futuro já foram inventadas. É interessante ver quais são feitas de forma realista.
EmDrive "balde"
Estágio de desenvolvimento: Testado na NASA, TU Dresden e na Academia Chinesa de Ciências.
O desenho parece ridiculamente simples: pegamos um balde de metal e colocamos um magnetron (que está em qualquer forno de micro-ondas), e depois o cobrimos bem com uma tampa, ou seja, fechamos. Ligamos o "microondas" e obtemos o seguinte: a radiação eletromagnética cria uma certa pressão, e sob a tampa é maior do que na parte inferior. Isso cria um impulso direcionado para o fundo. Verdade, para o modelo experimental é insignificante - 20 micronewtons. Na Terra, isso não é suficiente nem mesmo para sair do lugar. Mas há uma vantagem clara - nenhum combustível é necessário. Em absoluto. Além disso, no espaço, os desenvolvedores têm certeza que, mesmo com uma potência tão baixa, é possível acelerar a uma velocidade de vários quilômetros por segundo em dez anos e voar 3,5 bilhões de quilômetros. Mas em uma escala cósmica, isso ainda significa rastejar mais devagar do que um caracol:até a estrela mais próxima (sem contar o Sol, é claro) Proxima Centauri tem 4 anos-luz, e cada ano-luz tem 9 bilhões de quilômetros.
Motor iônico
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Fase de desenvolvimento: 1998 - lançamento da sonda Deep Space-1 (o motor funcionou por 678 dias), 2003 - lançamento das sondas Hayabusa e SMART-1.
Precisa de xenônio ou algum outro gás inerte. A corrente elétrica tira os elétrons dos átomos - obtêm-se íons, que adquirem uma aceleração fantástica: até 200 quilômetros por segundo. Isso é 50 vezes mais do que a velocidade com que o gás incandescente sai dos foguetes atuais. Além disso, ele pode trabalhar continuamente por três anos consecutivos.
Motor de plasma
Fase de desenvolvimento: projeto VASIMR, ainda não testado no espaço.
É semelhante ao iônico, apenas dezenas de vezes mais poderoso. O gás ionizado é aquecido a vários milhões de graus e se transforma em um estado de plasma, que é ejetado pelo bocal. Eles estão considerando instalar esse motor em uma espaçonave para voos tripulados a Marte. A viagem demorará apenas 39 dias. Mas nem ele nem seu irmão mais novo nos levarão às estrelas: será necessária uma quantidade incrível de combustível, e é claro que não viveremos para pousar em um exoplaneta em tal nave.
Motor de fusão
Fase de desenvolvimento: sem amostras de trabalho.
Ele também não precisa de combustível, ele irá retirá-lo diretamente do espaço - coletar hidrogênio (e há o suficiente lá), aquecê-lo até o estado em que os átomos começam a fusão termonuclear, ou seja, até milhões de graus, e assim receber energia. A velocidade de movimento, segundo os cálculos, é simplesmente incrível - em 11 anos você pode superar 400 anos-luz e chegar à constelação das Plêiades, e em 23 anos - geralmente à galáxia vizinha Andrômeda. E o problema é que uma reação termonuclear especial próton-próton é necessária, mas ainda não foi obtida.
Motor de antimatéria
Etapa de desenvolvimento: teoria, em 2010 - produção bem-sucedida de antimatéria.
Então, então: existem elétrons, e existem - pósitrons. Esses são elétrons ao contrário, porque têm uma carga positiva, não negativa. E existem os mesmos prótons errados - antiprótons. Tudo isso é antimatéria. Os físicos calcularam que, com a ajuda de cerca de quatro miligramas dessa matéria, pode-se voar para Marte em poucas semanas e 17 gramas serão suficientes para Alfa Centauro. O truque é que quando ele interage com a matéria - a mais comum - eles se destroem, e ao mesmo tempo há uma liberação de energia apenas colossal. Um quilograma de antimatéria mais um quilograma de antimatéria comum é igual ao czar Bomba, mas nós, os terráqueos, o temos, o mais terrível de todos os hidrogênios. Resta apenas uma pequena questão - como obter este tesouro. Ainda não foi encontrado no universo observável. Eles tentam fazer isso sozinhos. A primeira antipartícula foi sintetizada em 1965. Agora a tarefa é prendê-los em uma armadilha especial e garantir que eles fiquem lá o maior tempo possível em seu antiestado. Até agora, os resultados são esparsos: em 2011, 309 antiprótons "viveram" por 1000 segundos.
Motor quântico
Etapa de desenvolvimento: termos de referência da Roscosmos para verificação experimental.
Se falamos da invenção do cientista russo Vladimir Leonov, hoje em dia o chamam de "gravidade" e geralmente o repreendem por nada. Mas em 2014, seu criador mostrou seu modelo experimental para a Academia Russa de Ciências, e lá ele foi reconhecido como bastante viável. Em seguida, o motor de 54 quilos deu um impulso capaz de levantar e transportar até 700 quilos para o espaço, consumindo apenas um quilowatt de eletricidade. A coisa, porém, é muito complicada. Por exemplo, ele precisa de um reator de fusão nuclear fria (e isso ainda é uma coisa hipotética) e, o mais importante, o elemento zero, que Mendeleev uma vez incluiu em seu sistema periódico e que a ciência não reconhece hoje. Leonov insiste que ele existe e que a matéria invisível ("espaço-tempo quântico") consiste nele. E se você aprender a lidar com isso,então você pode obter a anti-gravidade, que nos levará a Marte em 42 horas. Na primavera de 2019, Roskosmos concordou em deixar Leonov mostrar como funciona e provar que pode ser usado para voar para o espaço distante.
Warp Drive
Etapa de desenvolvimento: teoria.
Podemos dizer que as ideias de Leonov são semelhantes às inventadas por outro cientista - o físico mexicano Miguel Alcubierre. Uma vez, nos anos 90, ele já tinha visto Star Trek o suficiente e depois de uma noite inteira de cálculos chegou à conclusão de que nada é impossível na Enterprise. Você só precisa deformar o espaço ao redor da nave. E como? E assim: apenas deixá-lo louco, novamente com a ajuda da antigravidade. Só que isso não exigia um elemento zero, mas algo ainda mais inimaginável - matéria exótica. Não sabemos onde obtê-lo, mas sabemos que ele tem menos pressão do que no vácuo. Negativo. Você diz, isso não acontece? Acontece que isso acontece. O vácuo não está vazio, como se viu, ele está repleto de partículas quânticas, que também criam pressão. E se você colocar duas placas microscópicas muito, muito, muito próximas, haverá menos dessas partículas penduradas entre elas do que ao redor. Acontece que existe pressão negativa. Este experimento foi realizado em 1948 pelo físico holandês Hendrik Casimir, então agora um efeito surpreendente leva seu nome.
Então, sobre Alcubierre. Sua ideia é esta: cercar a nave com um grande anel exótico. E então a matéria insana, interagindo com a matéria normal, começará a criar antigravidade e a dobrar o espaço: ela se contrairá na frente e se expandirá atrás. Haverá um túnel no qual nossa "Enterprise", sem se mover para lugar nenhum, será capaz de se mover mais rápido que a luz, e em duas semanas estará perto da estrela mais próxima do sol.
Ou seja, encontraremos exóticos não em escalas microscópicas, mas em escalas normais - e voaremos.
Adel Romanenkova
