Lo scorso novembre, durante un TVIW (seminario astronomico tenutosi nel Tennessee dedicato ai voli interstellari), Rob Swinney - ex comandante di squadriglia della Royal Air Force, ingegnere e MSc responsabile del progetto "Icarus" - ha presentato una relazione sul lavoro svolto sul progetto ultimamente. Swinney ha rinfrescato la storia di Icaro dal pubblico: dall'ispirazione con le idee del progetto Daedalus, evidenziato in un rapporto della BRI (British Interplanetary Society - la più antica organizzazione a sostegno della ricerca spaziale) nel 1978, a una decisione congiunta degli appassionati di BIS e Tau Zero di riprendere la ricerca nel 2009 anno, e prima delle ultime notizie sul progetto, datato 2014 anno.
La bozza originale del 78 ° anno era semplice nella sua formulazione, ma difficile da attuare, per rispondere alla domanda posta da Enrique Fermi: "Se c'è una vita ragionevole oltre la Terra, e sono possibili voli interstellari, allora perché non ci sono prove per altre civiltà aliene?". La ricerca Daedalus mirava a sviluppare una progettazione di un veicolo spaziale interstellare usando le tecnologie esistenti in estrapolazioni ragionevoli. E i risultati del lavoro hanno martellato l'intero mondo scientifico: la creazione di una nave del genere è davvero possibile. Il rapporto del progetto è stato supportato da un piano dettagliato della nave che utilizza la fusione di deuterio-elio-3 da granuli pre-preparati. Daedalus ha poi servito come linea guida per tutti gli sviluppi successivi nel campo dei voli interstellari per 30 anni.
Icaro, figlio di Daedalus
Tuttavia, dopo tanto tempo, è stato necessario rivedere le idee e le soluzioni tecniche adottate in "Daedal" per valutare quanto hanno resistito alla prova del tempo. Inoltre, durante questo periodo sono state fatte nuove scoperte, un cambiamento nel design in accordo con esse migliorerebbe le prestazioni generali della nave. Inoltre, gli organizzatori volevano interessare le nuove generazioni di astronomia e la costruzione di stazioni spaziali interstellari. Il nuovo progetto fu chiamato in onore di Icaro, figlio di Daedalus, che, nonostante l'ombra negativa del nome, corrispondeva alle prime parole del rapporto del 78 ° anno:
"Speriamo che questa opzione sostituisca il futuro design, l'analogo di Icarus, che mostrerà le ultime scoperte e innovazioni tecniche in modo che Icaro possa raggiungere le vette ancora non conquistate da Daedalus. Speriamo che, grazie allo sviluppo delle nostre idee, verrà il giorno in cui l'umanità letteralmente toccherà le stelle ".
Ripensare Icaro
Quindi, "Icarus" è stato creato esattamente come una continuazione di "Daedalus". Gli indicatori del vecchio progetto sembrano ancora molto promettenti, ma devono ancora essere perfezionati e aggiornati:
1) In "Dedal" sono stati usati fasci di elettroni relativistici per comprimere i granuli di combustibile, ma studi successivi hanno dimostrato che questo metodo non è in grado di dare l'impulso necessario. I fasci di ioni sono usati invece nei laboratori per la fusione. Tuttavia, un tale errore di calcolo, che è costato al Complesso Nazionale delle Reazioni Termonucleari 20 anni di lavoro e 4 miliardi di dollari, ha mostrato la difficoltà di gestire la fusione termonucleare anche in condizioni ideali.
2) L'ostacolo principale affrontato da "Daedalus" - Elio-3. Non è sulla Terra, e quindi è necessario estrarlo dai giganti gassosi lontani dal nostro pianeta. Questo processo è troppo costoso e complicato. 3) Un altro problema che "Ikara" dovrà risolvere è il rifiuto di informazioni sulle reazioni nucleari. È stata la mancanza di informazioni che ha reso possibile 30 anni fa di eseguire calcoli molto ottimistici sugli effetti dell'irraggiamento dell'intera nave con raggi gamma e neutroni, la cui emissione non può essere erogata dal motore sulla fusione termonucleare.
4) Il trizio veniva usato in granuli di combustibile per l'accensione, ma troppo calore veniva rilasciato dal decadimento dei suoi atomi. Senza un adeguato sistema di raffreddamento, l'accensione del carburante sarà accompagnata dall'accensione del resto.
5) La decompressione dei serbatoi con carburante a causa dello svuotamento può causare un'esplosione nella camera di combustione. Per risolvere questo problema, gli agenti di ponderazione sono stati aggiunti al design del serbatoio per bilanciare la pressione in diverse parti del meccanismo.
6) L'ultima difficoltà è il mantenimento della nave. Secondo il progetto, la nave è equipaggiata con una coppia di robot, simile a R2D2, che, utilizzando algoritmi diagnostici, rileverà e riparerà eventuali danni. Tali tecnologie sembrano essere molto complicate anche adesso, nell'era dei computer, per non parlare degli anni '70.
Nuove opzioni nave
Il nuovo team di progettazione non si limita più alla creazione di una nave manovrabile. Per le strutture di ricerca "Icarus" utilizza sonde a bordo della nave. Ciò non solo semplifica il compito dei progettisti, ma riduce anche significativamente il tempo dedicato allo studio dei sistemi stellari. Invece del deuterio-elio-3, un nuovo veicolo spaziale sta lavorando su puro deuterio-deuterio. Nonostante la maggiore emissione di neutroni, il nuovo carburante non solo aumenterà l'efficienza dei motori, ma eliminerà anche la necessità di estrarre risorse dalla superficie di altri pianeti. Il deuterio viene estratto attivamente dagli oceani e utilizzato nelle centrali nucleari che operano su acque pesanti. Tuttavia, l'umanità non ha finora ottenuto una reazione di decadimento controllata con il rilascio di energia. La lunga corsa di laboratori in tutto il mondo per la fusione nucleare esotermica ostacola la progettazione delle navi. Quindi la questione del carburante ottimale per una nave interstellare rimane aperta. Nel tentativo di trovare una soluzione nel 2013, si è tenuta una competizione interna tra le unità della BRI. Il team ha vinto il WWAR Ghost dall'Università di Monaco. Il loro design si basa sulla fusione termonucleare usando un laser che fornisce un rapido riscaldamento del carburante alla temperatura richiesta.
Nave interstellare "Icarus": visione del futuro cosmico dell'umanità
Nonostante l'originalità dell'idea e alcune mosse ingegneristiche, i concorrenti non hanno potuto risolvere il principale dilemma: la scelta del carburante. Inoltre, la nave vincente è enorme. Supera le dimensioni di "Daedalus" di 4-5 volte, e altri metodi di fusione termonucleare possono richiedere meno spazio.
Di conseguenza, è stato deciso di promuovere due tipi di motori: basati sulla fusione termonucleare e basati sul pizzico Bennett (motore al plasma). Inoltre, parallelamente al deuterio-deuterio, viene considerata anche la vecchia versione con tritium-elio-3. Infatti, l'elio-3 dà i migliori risultati in qualsiasi tipo di motore, quindi gli scienziati stanno lavorando su come ottenerlo.
Un rapporto interessante può essere rintracciato nelle opere di tutti i partecipanti alla competizione: alcuni elementi della struttura (sonde per studi ambientali, stoccaggio di combustibile, sistemi di alimentazione secondaria, ecc.) Di qualsiasi nave rimangono invariati. Sicuramente si può dire quanto segue:
- La nave sarà calda. Qualsiasi metodo per bruciare qualsiasi tipo di combustibile presentato è accompagnato dal rilascio di grandi quantità di calore. Il deuterio richiede un massiccio sistema di raffreddamento grazie al rilascio diretto di energia termica durante la reazione. Un motore a plasma magnetico creerà correnti parassite nei metalli circostanti, riscaldandoli anch'essi. Sulla Terra, ci sono già radiatori di potenza sufficiente per raffreddare efficacemente i corpi con temperature superiori a 1000 ° C, resta da adattarli ai bisogni e alle condizioni della nave stellare.
- La nave sarà colossale. Uno dei compiti principali assegnati al progetto Icarus era quello di ridurre le dimensioni, ma col passare del tempo divenne chiaro che le reazioni termonucleari richiedevano molto spazio. Anche le opzioni di progettazione più leggere pesano decine di migliaia di tonnellate.
- La nave sarà lunga. "Daedalus" era molto compatto, ogni sua parte era combinata con un'altra, come una matrioska. A Ikar, i tentativi di minimizzare gli effetti radioattivi sulla nave hanno portato al suo allungamento (questo è ben dimostrato nel progetto Firefly di Robert Freeland).
Zeus
Rob Swinney ha riferito che un gruppo della Drexel University si è unito al progetto Icarus. I "principianti" promuovono l'idea di utilizzare PJMIF (un sistema basato sulla fornitura di plasma a getto d'inchiostro con l'aiuto di magneti, mentre il plasma è stratificato, fornendo le condizioni per le reazioni nucleari). Questo principio è attualmente il più efficace. Infatti, è una simbiosi di due metodi di reazioni nucleari, ha assorbito tutti i vantaggi della fusione termonucleare inerziale e magnetica, come la riduzione della massa della struttura e una significativa riduzione dei costi. Il loro progetto si chiama "Zeus".
"Tempo di uscire da qui"
Poco prima di TVIW, il progetto Ikar ha tenuto una mostra in Australia, durante la quale tutti i progetti sopra menzionati sono stati mostrati al pubblico. Scienziati di tutto il mondo si sono riuniti sotto lo stesso tetto per condividere esperienze. Questa è una rara opportunità per i professionisti che partecipano a un progetto intercontinentale di chattare con i loro colleghi.
Dopo questo incontro, TVIW ha avuto luogo, in occasione della quale Swinney ha fissato una data preliminare per il completamento del progetto Icarus - agosto 2015. L'ultimo rapporto includerà i riferimenti alle modifiche dei vecchi sviluppi e innovazioni di Daedalus completamente creati dal nuovo team. Il seminario si è concluso con un monologo di Rob Swinney, nel quale ha detto: "I misteri dell'Universo ci aspettano da qualche parte lì! È ora di uscire da qui! "
Cyclops Dawn
È interessante notare che il nuovo progetto è inestricabilmente legato al suo predecessore. Il trasporto per la consegna di parti e carburante sulla piccola orbita terrestre durante la costruzione di Icara può essere il Ciclope, un veicolo spaziale a corto raggio sviluppato sotto la direzione di Alan Bond (uno degli ingegneri che ha lavorato alla Daedalus).
