Em novembro passado, durante um seminário astronômico no Tennessee dedicado a voos interestelares, Rob Swinney - ex-comandante de esquadrão da Royal Air Force, engenheiro e MSc responsável pelo projeto “Icarus” - apresentou um relatório sobre o trabalho realizado. no projeto ultimamente. Swinney atualizou a história de Ícaro do público: da inspiração com as idéias do projeto Daedalus, destacada em um relatório do BIS (British Interplanetary Society - a mais antiga organização de apoio à pesquisa espacial) em 1978, para uma decisão conjunta dos entusiastas do BIS e do Tau Zero de retomar a pesquisa em 2009 ano, e antes das últimas notícias sobre o projeto, datado de 2014 ano.
O rascunho original do 78º ano foi simples em sua formulação, mas difícil de implementar, para responder à pergunta de Enrique Fermi: “Se existe uma vida razoável além da Terra e os vôos interestelares são possíveis, por que não há evidências de outras civilizações alienígenas?”. A pesquisa em Daedalus teve como objetivo desenvolver um projeto de espaçonave interestelar usando as tecnologias existentes em extrapolações razoáveis. E os resultados do trabalho trovejaram para todo o mundo científico: a criação de tal navio é realmente possível. O relatório do projeto foi apoiado por um plano detalhado do navio usando fusão de deutério-hélio-3 a partir de grânulos pré-preparados. Daedalus serviu então como diretriz para todos os desenvolvimentos subsequentes no campo dos vôos interestelares por 30 anos.
Ícaro, filho de Dédalo
No entanto, depois de tanto tempo, foi necessário revisar as ideias e soluções técnicas adotadas em “Daedal” para avaliar o quanto elas resistiram ao teste do tempo. Além disso, durante esse período, novas descobertas foram feitas, uma mudança no design de acordo com elas melhoraria o desempenho geral do navio. Além disso, os organizadores queriam interessar a geração mais jovem em astronomia e a construção de estações espaciais interestelares. O novo projeto foi nomeado em homenagem a Ícaro, filho de Dédalo, que, apesar da sombra negativa do nome, correspondia às primeiras palavras do relatório do 78º ano:
“Esperamos que esta opção substitua o futuro design, o análogo da Icarus, que exibirá as mais recentes descobertas e inovações técnicas para que Icarus alcance as alturas ainda não conquistadas por Daedalus. Espero que, graças ao desenvolvimento das nossas ideias, chegue o dia em que a humanidade irá literalmente tocar as estrelas. ”
Repensando Icarus
Então, "Icarus" foi criado exatamente como uma continuação de "Daedalus". Os indicadores do antigo projeto ainda parecem muito promissores, mas ainda precisam ser refinados e atualizados:
1) Em “Dedal”, feixes de elétrons relativísticos foram usados para comprimir os grânulos de combustível, mas estudos subseqüentes mostraram que este método não é capaz de dar o impulso necessário. Feixes de íons são usados em laboratórios para fusão. No entanto, tal erro de cálculo, que custou 20 anos de trabalho e 4 bilhões de dólares ao Complexo Nacional de Reações Termonucleares, mostrou a dificuldade de lidar com a fusão termonuclear mesmo sob condições ideais.
2) O principal obstáculo enfrentado por "Daedalus" - Helium-3. Não está na Terra e, portanto, é necessário extraí-lo de gigantes gasosos distantes do nosso planeta. Este processo é muito caro e complicado. 3) Outro problema que o Ikara terá que resolver é a rejeição de informações sobre reações nucleares. Foi a falta de informação que tornou possível há 30 anos fazer cálculos muito otimistas dos efeitos da irradiação de todo o navio com raios gama e nêutrons, cuja emissão não pode ser dispensada pelo motor em fusão.
4) Trítio foi usado em pellets de combustível para ignição, mas muito calor foi liberado da decomposição de seus átomos. Sem um sistema de resfriamento adequado, a ignição do combustível será acompanhada de ignição dos demais.
5) A descompressão de tanques com combustível devido ao esvaziamento pode causar uma explosão na câmara de combustão. Para resolver este problema, os agentes de ponderação foram adicionados ao projeto do tanque para equilibrar a pressão em diferentes partes do mecanismo.
6) A última dificuldade é a manutenção da embarcação. De acordo com o projeto, o navio está equipado com um par de robôs, semelhante ao R2D2, que, usando algoritmos de diagnóstico, detectará e reparará possíveis danos. Tais tecnologias parecem ser muito complicadas até agora, na era do computador, para não falar dos anos 70.
Novas opções de navios
A nova equipe de design não está mais limitada à criação de um navio manobrável. Para instalações de pesquisa, “Icarus” usa sondas transportadas a bordo do navio. Isso não apenas simplifica a tarefa dos projetistas, mas também reduz significativamente o tempo gasto no estudo de sistemas estelares. Em vez de deutério-hélio-3, uma nova espaçonave está trabalhando no deutério-deutério puro. Apesar da maior emissão de nêutrons, o novo combustível não só aumentará a eficiência dos motores, mas também eliminará a necessidade de extrair recursos da superfície de outros planetas. O deutério é ativamente extraído dos oceanos e é usado em usinas nucleares que operam com água pesada. No entanto, a humanidade até agora não conseguiu obter uma reação de decaimento controlado com a liberação de energia. A prolongada corrida de laboratórios ao redor do mundo pela fusão nuclear exotérmica impede o projeto de navios. Portanto, a questão do combustível ideal para uma embarcação interestelar permanece aberta. Na tentativa de encontrar uma solução em 2013, foi realizado um concurso interno entre as unidades do BIS. A equipe ganhou o WWAR Ghost da Universidade de Munique. Seu design é baseado na fusão termonuclear usando um laser que fornece rápido aquecimento do combustível para a temperatura necessária.
Navio interestelar “Icarus”: visão do futuro cósmico da humanidade
Apesar da originalidade da ideia e de alguns movimentos de engenharia, os competidores não conseguiram resolver o principal dilema - a escolha do combustível. Além disso, o navio vencedor é enorme. Ele excede o tamanho de "Daedalus" em 4-5 vezes, e outros métodos de fusão termonuclear podem precisar de menos espaço.
Por conseguinte, decidiu-se promover dois tipos de motores: baseados na fusão termonuclear e baseados no pinça Bennett (motor de plasma). Além disso, paralelamente ao deutério-deutério, a versão antiga com trítio-hélio-3 também é considerada. Na verdade, o hélio-3 dá os melhores resultados em qualquer tipo de motor, então os cientistas estão trabalhando em maneiras de obtê-lo.
Uma relação interessante pode ser traçada nos trabalhos de todos os participantes da competição: alguns elementos da estrutura (sondas para estudos ambientais, armazenamento de combustível, sistemas secundários de fornecimento de energia, etc.) de qualquer navio permanecem inalterados. Definitivamente, pode-se dizer o seguinte:
- O navio estará quente. Qualquer método de queima de qualquer um dos tipos de combustível apresentados é acompanhado pela liberação de grandes quantidades de calor. Deutério requer um sistema de resfriamento maciço devido à liberação direta de energia térmica durante a reação. Um motor de plasma magnético irá criar correntes parasitas nos metais ao redor, também aquecendo-os. Na Terra, já existem radiadores de potência suficiente para resfriar corpos com temperaturas acima de 1000C, mas é preciso adaptá-los às necessidades e condições da espaçonave.
- O navio será colossal. Uma das principais tarefas atribuídas ao projeto Icarus era reduzir o tamanho, mas com o tempo ficou claro que as reações termonucleares exigiam muito espaço. Mesmo as opções de design de menor peso pesam dezenas de milhares de toneladas.
- O navio será longo. "Daedalus" foi muito compacto, cada parte foi combinada com outra, como um matryoshka. Em Ikar, as tentativas de minimizar os efeitos radioativos na embarcação levaram ao seu alongamento (isso é bem demonstrado no projeto Firefly, de Robert Freeland).
Zeus
Rob Swinney relatou que um grupo da Universidade Drexel aderiu ao projeto Icarus. Os “iniciantes” promovem a idéia de usar o PJMIF (um sistema baseado no fornecimento de plasma a jato de tinta com a ajuda de ímãs, enquanto o plasma é estratificado, fornecendo condições para reações nucleares). Este princípio é atualmente o mais eficaz. De fato, trata-se de uma simbiose de dois métodos de reações nucleares, que absorveu todas as vantagens da fusão termonuclear inercial e magnética, como a redução da massa da estrutura, e uma redução significativa no custo. Seu projeto é chamado de "Zeus".
“Hora de sair daqui”
Pouco antes da TVIW, o projeto “Icarus” realizou uma exposição na Austrália, na qual todos os projetos acima mencionados foram exibidos ao público. Cientistas de todo o mundo reuniram-se sob o mesmo teto para compartilhar experiências. Esta é uma rara oportunidade para os profissionais que participam de um projeto intercontinental conversarem com seus colegas.
Após essa reunião, ocorreu a TVIW, na qual Swinney marcou uma data preliminar para a conclusão do projeto Icarus - agosto de 2015. O último relatório incluirá referências a modificações dos antigos desenvolvimentos e inovações de Daedalus, completamente criados pela nova equipe. O seminário foi concluído por um monólogo de Rob Swinney, no qual ele disse: “Os mistérios do Universo estão esperando por nós em algum lugar lá! Hora de sair daqui!
Amanhecer dos Ciclopes
É interessante que o novo projeto esteja inextricavelmente ligado ao seu antecessor. O transporte para entrega de peças e combustível para a pequena órbita da Terra durante a construção da Icara pode ser o Cyclops, uma espaçonave de curto alcance desenvolvida sob a direção de Alan Bond (um dos engenheiros que trabalhou no Daedalus).
