Año ligero y escamas espaciales. ¿Qué distancia entre nosotros y Supernova se puede considerar a salvo? A las afueras del universo

Proxima centaurus.

Aquí hay una frustración clásica. Pregunte a sus amigos, " ¿Cuál es el más cercano a nosotros?"Y luego vean cómo se incluirán estrellas más cercanas. Tal vez Sirius? Alpha algo allí? Bethelgei? La respuesta es obvia, esto; Bola de plasma masiva, ubicada a unos 150 millones de kilómetros del suelo. Aclaremos la pregunta. Lo que una estrella es la más cercana al sol.?

Estrella más cercana

Probablemente escuchaste que el tercer brillo estrella en el cielo a una distancia de solo 4,37 años luz. Pero Alpha Centauri No es una sola estrella, este es un sistema de tres estrellas. Primero, una estrella doble (estrella binaria) con un centro de gravedad común y un período orbital de 80 años. Alfa Centauro, pero solo un poco masivo y más brillante que el sol, y Alpha Centaurus B un poco menos que el sol. También en este sistema hay un tercer componente, enano rojo apagado. Proxima Centauri (Proxima Centauri).

Proxima centaurus - Eso es lo que es la estrella más cercana a nuestro sol.Ubicado a una distancia de 4.24 años luz.

Proxima centaurus.

Sistema estrellado múltiple Alpha Centauri Ubicado en la constelación del Centauro, que es visible solo en el hemisferio sur. Desafortunadamente, incluso si ves este sistema, no podrá ver Proxyma centaurus. Esta estrella es tan aburrida que necesitará un poderoso telescopio para verlo.

Averigüemos la escala de hasta qué punto. Proxima centaurus de nosotros. Pensar en. Se mueve con una velocidad de casi 60,000 km / h, más rápido. Subrayó este camino en 2015 durante 9 años. Viajando a tal velocidad para llegar a PROXIMA CITAURS, "New Horizons" requerirá 78,000 años luz.

Proxima Centauro es la estrella más cercana. Para 32,000 años luz, y mantendrá este registro otros 33,000 años. Hará su enfoque más cercano al sol en aproximadamente 26700, cuando la distancia de esta estrella a la Tierra será de solo 3.11 años luz. A través de 33,000 años, la estrella más cercana será Ross 248..

¿Qué pasa con el hemisferio norte?

Para aquellos de nosotros que vivimos en el hemisferio norte, la estrella visible más cercana es Star Barnard, una enana roja más en la constelación del serpiente (Ophiuchus). Desafortunadamente, como Proxima Centaurus, la estrella de Barnard es demasiado aburrida para verla a simple vista.

Star Barnard.

Estrella más cercanaque puedes ver el ojo desarmado en el hemisferio norte es SIRIUS (Alpha Big PSA). Sirius es el doble del sol en tamaño y por masa, y la estrella más brillante del cielo. Situado a 8.6 años luz de nosotros en la constelación de un gran PSA (CANIS MAYOR): esta es la estrella más famosa que persigue a Orión en el cielo nocturno en invierno.

¿Cómo medían los astrónomos la distancia a las estrellas?

Utilizan el método llamado. Hagamos un pequeño experimento. Mantenga una mano alargada y coloque su dedo para que algún objeto distante esté ubicado cerca. Ahora, alternativamente, abre y cierre cada ojo. Tenga en cuenta que su dedo está saltando allí y hacia atrás cuando parezca diferentes ojos. Este es un método Pararallax.

Paralaje.

Para medir la distancia a las estrellas, puede medir el ángulo a la estrella en relación con cuando la Tierra está en un lado de la órbita, digamos en verano, luego después de 6 meses, cuando la Tierra se moverá en el lado opuesto de La órbita, y luego mida el ángulo a la estrella en comparación con lo que - Objeto remoto encantador. Si la estrella está cerca de nosotros, este ángulo se puede medir y calcular.

Realmente puedes medir la distancia de esta manera a estrellas más cercanasPero este método solo funciona hasta 100 "000 años luz.

20 estrellas más cercanas

Aquí hay una lista de 20 estrellas más cercanas y su distancia para ellos a años luz. Algunos de ellos tienen varias estrellas, pero son parte del mismo sistema.

Según la NASA, dentro del radio de 17 años luz desde el sol hay 45 estrellas. En allí hay más de 200 mil millones de estrellas. Algunos de ellos son tan aburridos que son casi imposibles de detectar. Tal vez con las nuevas tecnologías, los científicos encontrarán las estrellas incluso más cercanas a nosotros.

Nombre que lees artículos "La estrella más cercana al sol".

El 22 de febrero de 2017, la NASA informó que se encontraron 7 exoplanetas en la única estrella trappista-1. Tres de ellos están en el rango de distancias de la estrella, en la que el planeta puede tener agua líquida, y el agua es una condición clave para la vida. También se informa que este sistema STAR está a una distancia de 40 años luz desde el suelo.

Este mensaje hizo mucho ruido en los medios de comunicación, a alguien parecía que la humanidad estaba en un paso de la construcción de nuevos asentamientos de una nueva estrella, pero no lo es. Pero 40 años ligeros es mucho, es mucho, es demasiado kilómetros, es decir, ¡es una distancia más tremenda!

Desde el curso de la física, se conoce la tercera velocidad cósmica, esta es una velocidad que el cuerpo debe tener el cuerpo en la superficie de la tierra para ir más allá del sistema solar. El valor de esta velocidad es de 16.65 km / s. Los buques espaciales orbitales convencionales comienzan a una velocidad de 7,9 km / s, y giran alrededor de la tierra. En principio, la velocidad de 16-20 km / s es bastante asequible en las tecnologías de la Tierra Modernas, ¡pero no más!

La humanidad aún no se ha aprendido a acelerar los barcos cósmicos más rápido que 20 km / s.

Calcule cuántos años necesita un cierre de starrel a una velocidad de 20 km / s para superar los 40 años luz y llegar a la estrella Trappist-1.
Un año luz es la distancia que va el haz de luz al vacío, y la velocidad de la luz es de aproximadamente 300 mil km / s.

La nave espacial hecha por las manos de las personas vuela a una velocidad de 20 km / s, es decir, 15,000 veces más lenta de la luz. ¡40 años luz ¡Este barco superará el tiempo igual a 40 * 15000 \u003d 600000 años!

¡La nave de la Tierra (en el nivel moderno de tecnología) se tensa al Star Trappist-1 durante unos 600 mil años! El hombre sensible existe en la Tierra (según los científicos) solo 35-40 mil años, ¡y hay hasta 600 mil años!

En un futuro próximo, la tecnología no permitirá a una persona que llegue a la estrella Trappist-1. Incluso los motores prometedores (iónicos, fotones, velas cósmicas, etc.), que no están en la realidad de la Tierra, se estima que pueden dispersar el barco a una velocidad de 10,000 km / s, y por lo tanto el tiempo de vuelo a los Tapist- 1 Sistema se reducirá a 120 años. Este ya es un momento más o menos aceptable para volar usando anabiosis o durante varias generaciones de inmigrantes, pero hoy en día todos estos motores son fantasía.

Incluso las estrellas más cercanas están muy lejos de las personas, demasiado lejos, por no mencionar las estrellas de nuestra galaxia u otras galaxias.

El diámetro de nuestra Galaxy Leche Way es de aproximadamente 100 mil años luz, es decir, ¡el camino desde el final hasta el final para la nave de la Tierra moderna será de 1.500 millones de años! La ciencia asume que nuestra tierra tiene 4.500 millones de años, y una vida múltiple es de aproximadamente 2 mil millones de años. La distancia a la más cercana a las galaxias estadounidenses - Nebulosa de Andrómeda: 2.5 millones de años luz desde el suelo, ¡qué distancias monstruosas!

Como puede verse de todas las personas que viven ahora, nadie nunca dejará de pie en el suelo del planeta de otra estrella.

Debido al movimiento anual de la Tierra en órbita, las estrellas cercanas se mueven un poco en relación con las distantes estrellas "fijas". Para el año, tal estrella describe una pequeña elipse en la esfera celestial, las dimensiones de las cuales son menos que una estrella. En la medida angular, el gran semi-eje de esta elipse es aproximadamente igual a la magnitud del ángulo máximo, que es visible a 1 a. mi. (Gran parte de la órbita terrestre), perpendicular a la dirección en la estrella. Este ángulo (), llamado una estrella de paralaje de un año o trigonométrica igual a la mitad de su desplazamiento visible para el año, sirve para medir la distancia a ella sobre la base de las relaciones trigonométricas entre los lados y los ángulos del triángulo ZSA, en que se conoce el ángulo y la base, la parte grande de la órbita terrestre (ver. Fig. 1).

Figura 1. Determinación de la distancia a la estrella por Parallax (A - STAR, Z - Tierra, C - Sol).

Distancia r. A la estrella, determinada por su paralaje trigonométrico, es igual a:

r. \u003d 206265 "" / (a. E.),

donde la paralaje se expresa en segundos angulares.

Para la conveniencia de determinar la distancia a las estrellas con las paraláneas en la astronomía, se utiliza una unidad especial de longitud en la astronomía (PS). Una estrella a una distancia de 1 PS tiene un pararallax igual a 1 ". Según la fórmula anterior, 1 PS \u003d 206265 a. e. \u003d 3.086 · 10 18 cm.

Junto con Parsecom, se aplica otra unidad especial de distancias: el año claro (es decir, la distancia que pasa la luz en 1 año), es de 0.307 ps, o 9.46 · 10 17 cm.

La estrella más cercana al sistema solar: la enana roja de la magnitud de la estrella 12 de los PROXIMA CETAURS: tiene Pararallax 0.762, es decir, la distancia a la TI es 1.31 PS (4.3 años luz).

El límite inferior para medir las paralacas trigonométricas ~ 0.01 "", por lo tanto, con su ayuda, puede medir distancias que no excedan los 100 PS con un error relativo del 50%. (Con distancias de hasta 20 PS, el error relativo no excede el 10%). Con este método, actualizado, se determinan los rangos de hasta 6000 estrellas. Las distancias a estrellas más lejanas en la astronomía están determinadas principalmente por el método fotométrico.

Tabla 1. Veinte estrellas más cercanas.

Las estrellas son el tipo más común de cuerpos celestes en el universo. Las estrellas hasta el sexto valor de las estrellas hay alrededor de 6,000, hasta la magnitud de las estrellas 11 de aproximadamente un millón, y a la magnitud de las estrellas 21, en todo el cielo, aproximadamente 2 mil millones.

Todos ellos, al igual que el sol, son bolas de gasolibras calientes, en las profundidades de las cuales se distingue enorme energía. Sin embargo, las estrellas incluso en los telescopios más fuertes son visibles como puntos brillantes, ya que están muy lejos de nosotros.

1. Paralaje de un año y distancias a las estrellas.

El radio de la Tierra resulta ser demasiado pequeño para servir como base para medir las estrellas paralactas desplazadas y para determinar las distancias a ellos. En el momento de Copérnico, quedó claro que si la Tierra realmente se vuelve alrededor del sol, entonces las posiciones visibles de las estrellas en el cielo deben cambiar. Durante seis meses, la tierra se mueve al diámetro de su órbita. Las instrucciones en la estrella de los puntos opuestos de esta órbita deben diferir. En otras palabras, las estrellas deben ser notables a un pararallax de un año (Fig. 72).

El paralaje de un año de la estrella ρ llame al ángulo bajo el cual de la estrella se podía ver una gran parte de la órbita terrestre (igual a 1 o. E.), si es perpendicular al haz de visión.

Cuanto mayor sea la distancia d a la estrella, menor será su paralaje. El desplazamiento paralacto de la posición estrella en el cielo durante el año ocurre en una pequeña elipse o en un círculo si la estrella está en el polo eclíptico (ver Fig. 72).

Copernicus intentó, pero no pudo detectar estrellas Pararallax. Argumentó correctamente que las estrellas estaban demasiado lejos del suelo para que los dispositivos existían entonces pudiera notar su desplazamiento paralazado.

Por primera vez, una medición confiable de la paralaje de un año, las estrellas de las VERDADAS lograron implementar en 1837. Académico Ruso V. YA. STRUVE. Casi simultáneamente con él en otros países, las paraláxes fueron identificadas por dos estrellas, una de las cuales fue α cecaución. Esta estrella, que en la URSS no está visible, resultó ser más cercana a nosotros, su parallax ρ \u003d 0.75 de un año. "Bajo tal ángulo, el ojo desnudo es visible con un espesor de 1 mm desde una distancia de 280 m. No es sorprendente que no pudiera ver las estrellas tan largas pequeñas y angulosas.

Distancia a la estrella donde A es un gran eje semi-eje de órbita terrenal. En pequeños ángulos si P se expresa en los segundos del arco. Luego, adoptando A \u003d 1 a. e., yo recibo:

La distancia a la estrella más cercana α Centaurus D \u003d 206 265 ": 0.75" \u003d 270,000 a. mi. La luz pasa esta distancia en 4 años, mientras que desde el sol hasta el suelo, solo va 8 minutos, y aproximadamente 1 s de la luna.

La distancia que pasa la luz durante todo el año se llama el año luz.. Esta unidad se utiliza para medir la distancia junto con Parcember (PC).

Parsk es la distancia desde la cual la gran parte de la órbita de la Tierra, perpendicular al haz de visión, es visible en un ángulo de 1 ".

La distancia en la parseca es igual al valor inverso de un parallax de un año, expresado en el segundo arco. Por ejemplo, la distancia al Star α Centaurion es de 0.75 "(3/4"), o 4/3 de la PC.

1 parsec \u003d 3.26 año claro \u003d 206 265 a. e. \u003d 3 * 10 13 km.

Actualmente, la medición de la paralaje de un año es la forma principal al determinar distancias a las estrellas. Pararallaks se miden para muchas estrellas.

La medición de la paralaje de un año puede establecerse de manera confiable la distancia a las estrellas que son 100 PC, o 300 años luz.

¿Por qué no se puede medir con precisión el paralaje anual más que las estrellas lejanas?

La distancia a estrellas más lejanas está determinada actualmente por otros métodos (ver §25.1).

2. Valor estelar visible y absoluto.

La luminosidad de las estrellas. Después de que los astrónomos tengan la oportunidad de determinar distancias a las estrellas, se encontró que las estrellas difieren del brillo visible no solo debido a la diferencia en la distancia a ellos, sino debido a la diferencia en su lámparas.

La luminosidad de la estrella L se llama el poder de la radiación de la energía de la luz en comparación con la potencia de radiación del sol.

Si dos estrellas tienen la misma luminosidad, la estrella que está más lejos de nosotros tiene un brillo visible más pequeño. Puede comparar las estrellas de luminosidad de estrellas solo si calcula su brillo visible (valor estelar) para la misma distancia estándar. En tal distancia en la astronomía, se consideran 10 PC.

El valor estelar visible que la estrella tenía si fuera de nosotros en una distancia estándar D 0 \u003d 10 PC, fue el nombre de la magnitud de la estrella absoluta M.

Considere la proporción cuantitativa de las magnitudes visibles y absolutas de la estrella a una distancia bien conocida de él (o su paralajex P). Recuerde primero que la diferencia en las magnitudes de 5 estrellas corresponde a la diferencia en el brillo exactamente 100 veces. En consecuencia, la diferencia de valores estelares visibles de dos fuentes es igual a una, cuando una de ellas más brillante que otra exactamente a veces (este valor es aproximadamente igual a 2.512). Cuanto más brillante que la fuente, el valor estelar aparente se considera menor. En general, la relación del brillo visible de dos estrellas I 1: I 2 está asociado con la diferencia entre sus magnitudes estelares visibles M 1 y M 2 por una relación simple:

Sea M la magnitud visible de la estrella de la estrella a una distancia de D. Si se observó a partir de la distancia D 0 \u003d 10 PC, su valor de estrella visible m 0 por definición sería igual a la magnitud absoluta de la estrella M. Entonces, su aparente El brillo cambiaría

Al mismo tiempo, se sabe que el aparente brillo de la estrella cambia inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. por lo tanto

(2)

Por eso,

(3)

Logarition esta expresión, encuentra:

(4)

donde P se expresa en los segundos del arco.

Estas fórmulas dan un valor estelar absoluto de M según lo conocido. magnitud de estrella visiblem a una distancia real a la estrella D. Nuestro sol desde una distancia de 10 PC se vería aproximadamente como una estrella de la quinta magnitud de la estrella visible, es decir, para el sol M ≈5.

Conociendo una magnitud absoluta de una estrella de una estrella, es fácil calcular su luminosidad L. Tomando la luminosidad del sol L \u003d 1, por definición de luminosidad, se puede escribir que

Los valores de M y L en diferentes unidades expresan el poder de la radiación estrella.

Study Stars muestra que pueden diferir en decenas de mil millones de veces. En valores estelares, esta distinción alcanza 26 unidades.

Valores absolutoslas estrellas de luminosidad muy alta son negativas y están alcanzadas m \u003d -9. Tales estrellas se llaman gigantes y supergentales. La radiación del pez de oro de la estrella es más poderoso que la radiación de nuestro sol 500,000 veces, su luminosidad L \u003d 500,000, la potencia de radiación más pequeña tiene enanos con M \u003d + 17 (L \u003d 0.000013).

Para comprender las causas de diferencias significativas en la luminosidad de las estrellas, es necesario considerar las otras características que se pueden determinar en función del análisis de radiación.

3. Color, espectros y temperaturas.

Durante las observaciones, llamaste la atención sobre el hecho de que las estrellas tienen un color diferente, las más brillantes de ellas. El color del cuerpo calentado, incluidas las estrellas, depende de su temperatura. Esto hace posible determinar la temperatura de la distribución de energía en su espectro continuo.

El color y la gama de estrellas están asociadas con su temperatura. En las estrellas relativamente frías, la radiación en la región de Red Spectrum, por lo que tienen un color rojizo. Temperatura de las estrellas rojas bajas. Crece constantemente cuando se mueve de estrellas rojas a naranja, luego a amarillo, amarillento, blanco y azulado. Los espectros de las estrellas son extremadamente diversos. Se dividen en clases, denotadas por letras y números latinos (vea la parte trasera forzada). En los espectros de la clase de estrellas rojas frías.con una temperatura de aproximadamente 3000 k, las bandas de absorción de las moléculas diatómicas más simples son visibles, con mayor frecuencia el óxido de titanio. En los espectros de otras estrellas rojas, los óxidos de carbono o circonio están dominados. Estrellas rojas del primer tamaño de clase M - Antena, Betelgeuse.

En los espectros de estrellas amarillas de clase g.A lo que pertenece el sol (con una temperatura de 6000 k en la superficie), las líneas de metal delgadas dominan: hierro, calcio, sodio, etc. La estrella de tipo solar a lo largo del espectro, el color y la temperatura es una capilla brillante en la constelación de la erección.

En los espectros de la clase de estrellas blancas.Como Sirius, Vega y Deget, la línea más fuerte de hidrógeno. Hay muchas líneas débiles de metales ionizados. La temperatura de estas estrellas es de aproximadamente 10,000 K.

En los espectros de las estrellas más calientes y bluas.con una temperatura de aproximadamente 30,000 k línea visible de helio neutro e ionizado.

Las temperaturas de la mayoría de las estrellas están en el rango de 3000 a 30,000 k. Pocas temperaturas de aproximadamente 100,000 K.

Por lo tanto, los espectros de las estrellas son muy diferentes entre sí y es posible determinar la composición química y la temperatura de la atmósfera de las estrellas. El estudio de los espectros mostró que el hidrógeno y el helio son predominantes en las atmósferas de todas las estrellas.

Las diferencias en los espectros de estrellas se explican, no tanto una variedad de su composición química, cuánta diferencia en la temperatura y otras afecciones físicas en la atmósfera estrella. A altas temperaturas, las moléculas son destruidas a los átomos. Con una temperatura aún mayor, se destruyen menos átomos duraderos, se convierten en iones, perdiendo electrones. Los átomos ionizados de muchos elementos químicos, así como los átomos neutros, emiten y absorben la energía de ciertas longitudes de onda. Al comparar la intensidad de las líneas de absorción de átomos y los iones del mismo elemento químico, su cantidad relativa está en teóricamente determinada. Es una función de temperatura. Así, en las líneas oscuras de los espectros de estrellas, se puede determinar la temperatura de sus atmósferas.

Las estrellas de la misma temperatura y color, pero los espectros de luminosidad de diferencia son generalmente los mismos, sin embargo, se puede ver en las intensidades relativas de algunas líneas. Esto se debe al hecho de que a la misma temperatura, la presión en sus atmósferas es diferente. Por ejemplo, en las atmósferas de estrellas-gigantes, la presión es menor, son rápidas. Si expresa esta dependencia gráficamente, entonces, en la intensidad de las líneas, puede encontrar el valor absoluto de la estrella, y luego, por fórmula (4), determinar la distancia a ella.

Un ejemplo de resolver el problema.

Una tarea. ¿Cuál es la luminosidad de la estrella ζ escorpión, si su valor estelar visible 3, y la distancia a ella 7500 sv. ¿años?

Ejercicio 20.

1. ¿Cuántas veces es Sirius más brillante que aldebaran? Sun más brillante que Sirius?

2. Una estrella más brillante que otra 16 veces. ¿Cuál es la diferencia entre sus magnitudes estrella?

3. Pararallax Vegue 0.11 ". ¿Cuánto tiempo dura la luz que va al suelo?

4. ¿Cuántos años debe ser volar hacia la constelación de la Lyra a una velocidad de 30 km / s, para que Vega sea el doble de cerca?

5. ¿Cuántas veces la estrella es de 3.4 estrella magnitud más débil que Sirius que tiene un valor estelar visible -1.6? ¿Cuáles son los valores absolutos de estas estrellas, si la distancia a ambos es 3 PC?

6. Nombra el color de cada una de las estrellas de aplicación IV por su clase espectral.

En algún momento de la vida, cada uno de nosotros hizo esta pregunta: ¿Cuánto tiempo para volar a las estrellas? ¿Es posible realizar un vuelo de este tipo para una vida humana, pueden convertirse en vuelos dichos vuelos la norma de la vida cotidiana? Esta pregunta compleja es muchas respuestas, dependiendo de quién pregunta. Algunos sencillos, otros son más difíciles. Para encontrar una respuesta integral, debe tener en cuenta demasiado.

Desafortunadamente, no existe estimaciones reales que ayudarían a encontrar una respuesta de este tipo, y altera los futurólogos y los entusiastas de los viajes interestelares. Nos gusta o no, el cosmos es muy grande (y complejo), y nuestras tecnologías aún son limitadas. Pero si alguna vez decidimos dejar el "Nido nativo", tendremos varias formas de llegar al sistema de estrellas más cercano en nuestra galaxia.

La estrella más cercana a nuestra tierra es el sol, una estrella "promedio" de acuerdo con el esquema de "Secuencia principal" de Herzshprung - Russell. Esto significa que la estrella es muy estable y proporciona suficiente luz solar para que la vida se desarrolle en nuestro planeta. Sabemos que otros planetas giran alrededor de las estrellas junto a nuestro sistema solar, y muchas de estas estrellas son similares a las nuestras.

En el futuro, si la humanidad desea abandonar el sistema solar, tendremos una gran selección de estrellas a las que podríamos obtener, y muchos de ellos pueden tener condiciones favorables para vivir. Pero, ¿a dónde vamos a ir y cuánto tiempo tomamos el camino allí? No olvide que todo esto es solo la especulación, y no hay puntos de referencia para los viajes interestelares en la actualidad. Bueno, como dijo Gagarin, fue!

Levántate a las estrellas
Como se señaló, la estrella más cercana a nuestro sistema solar es un proxim de un centelleo y, por lo tanto, tiene un gran punto para comenzar a planificar la misión interestelar de ella. Ser parte del sistema de triple estrella Alpha Centaur, Proksima se encuentra en 4.24 años luz (1.3 parses) desde el suelo. Alfa Centauro es, de hecho, la estrella más brillante de tres en el sistema, parte del sistema binario cercano en 4,37 años luz de la Tierra, mientras que la proxima del Centauro (la más abierta de tres) es una enana roja aislada en 0.13 años luz de un sistema doble.

Y aunque las conversaciones sobre viajes interestelares tipifican los pensamientos sobre todo tipo de viajes "velocidad de luz más rápida" (BSS), que van desde velocidades de urdimbre y gusanos hasta motores de subespacio, tales teorías o extremadamente ficticias (como un motor de Alcubierre), o existen solo en la ciencia ficción. Cualquier misión en el espacio profundo se extiende por generaciones de personas.

Entonces, si comienza con una de las formas más listas de viajes espaciales, ¿cuánto tiempo tomará para llegar a Proxima Centaurs?

Métodos modernos

La cuestión de estimar la duración del movimiento en el espacio es mucho más sencilla si hay tecnologías y organismos existentes en ello en nuestro sistema solar. Por ejemplo, utilizando la tecnología utilizada por la misión "New Horizonta", 16 motores en el monotophel de Hydrazine, puede llegar a la luna en solo 8 horas y 35 minutos.

También está la misión de la agencia espacial europea SMART-1, que se mudó a la luna con la ayuda de la tracción de iones. Con esta tecnología revolucionaria, la opción de la cual la sonda espacial Dawn también solía alcanzar Vesta, la misión SMART-1 tomó el año, mes y dos semanas para llegar a la Luna.

Desde la nave espacial Rapid Rocket hasta el motor de iones económico, tenemos un par de opciones para movernos en el espacio local, además de que puede usar Júpiter o Saturno como una enorme tiretina gravitacional. Sin embargo, si planeamos salir un poco lejos, tendremos que aumentar el poder de la tecnología y aprender nuevas oportunidades.

Cuando estamos hablando de posibles métodos, estamos hablando de aquellos que involucran tecnologías existentes, o sobre aquellos que aún no existen, pero que son técnicamente factibles. Algunos de ellos como verán se prueban por el tiempo y se confirman, mientras que otros permanecen en cuestión. Brevemente, representan un escenario de tiempo y finanzas posible, pero muy costoso, incluso a la estrella más cercana.

Movimiento de iones

Ahora, la forma del motor más lenta y económica es el motor de iones. Hace algunas décadas, el movimiento iónico fue considerado el tema de la ciencia ficción. Pero en los últimos años, la tecnología de soporte tecnológica se ha movido de la teoría a la práctica, y bastante exitosa. La misión de la Agencia Espacial Europea SMART-1 es un ejemplo de una misión realizada con éxito a la Luna durante 13 meses de movimiento espiral de la Tierra.

Los motores de iones usados \u200b\u200bSMART-1 en la energía solar en los que la electricidad se recogió por baterías solares y se utilizó para alimentar los motores de efecto Hall. Para entregar SMART-1 a la luna, solo tomó 82 kilogramos de combustible de Xenon. 1 kilogramo de combustible de xenón proporciona DELTA-V en 45 m / s. Esta es una forma de movimiento extremadamente efectiva, pero no la más rápida.

Una de las primeras misiones utilizadas por la tecnología de motor iónico fue la misión del Espacio Profundo 1 para el cometa de Borrelli en 1998. DS1 también usó un motor de iones de xenón y gastó 81.5 kg de combustible. Durante 20 meses, la tracción DS1 ha desarrollado una velocidad de 56,000 km / h en el momento del coma.

Los motores de iones son más económicos que las tecnologías de misiles, ya que su empuje por unidad de masa de combustible de cohetes (impulso específico) es mucho mayor. Pero los motores de iones necesitan mucho tiempo para disipar la nave espacial a velocidades significativas, y la velocidad máxima depende del soporte de combustible y el volumen de la generación de electricidad.

Por lo tanto, si usa el movimiento de iones en la misión a la proximación del ciempiés, los motores deben tener una fuente poderosa de energía (energía nuclear) y reservas de combustible grandes (aunque menos que los cohetes ordinarios). Pero si se repele de la suposición de que 81.5 kg de combustible de xenón se traduce en 56,000 km / h (y no habrá otras formas de movimiento), puede hacer cálculos.

A la velocidad máxima de 56,000 km / h, el espacio profundo 1 necesitaría 81,000 años para superar los 4,24 años luz entre la tierra y el proximis del Centauro. Por el momento es aproximadamente 2,700 generaciones de personas. Es seguro decir que el motor de iones interplanetario será demasiado lento para la misión interestelar pilotada.

Pero si los motores de iones son más grandes y más poderosos (es decir, la tasa de resultados de iones será significativamente mayor) si hay suficiente combustible misil, que es suficiente para los 4.24 años luz, el tiempo de viaje disminuirá significativamente. Pero todavía permanecerá mucho más que el término de la vida humana.

Maniobra gravitacional

La forma más rápida del viaje espacial es el uso de maniobra gravitacional. Este método incluye el uso de un movimiento relativo con una nave espacial (es decir, órbita) y la gravedad del planeta para cambiar la ruta y la velocidad. Las maniobras gravitacionales son técnicas de vuelo espacial extremadamente útiles, especialmente cuando se utilizan la tierra u otro planeta masivo (como un gigante de gas) para acelerar.

La nave espacial Mariner 10 usó este método utilizando el deseo gravitacional para el overclocking en la dirección de Mercurio en febrero de 1974. En la década de 1980, la sonda Voyager-1 fue utilizada por Saturno y Júpiter para maniobras gravitacionales y overclocking a 60,000 km / h, seguidos de la salida al espacio interestelar.

Las misiones de Helios 2, que comenzaron en 1976 y tuvieron que explorar el medio interplanetario entre 0.3 A. mi. y 1 a. e. Desde el sol, pertenece al registro de la velocidad más alta, desarrollada por maniobra gravitacional. En ese momento, Helios 1 (lanzado en 1974) y Helios 2 pertenecía el registro del enfoque más cercano al Sol. Helios 2 fue lanzado por un cohete convencional y se retiró sobre una órbita fuertemente alargada.

Debido a la gran excentricidad (0.54) de la órbita solar de 190 días, el Helios 2 Perihelia logró alcanzar la velocidad máxima de más de 240,000 km / h. Esta velocidad orbital se desarrolló a expensas de solo la atracción gravitacional del Sol. Técnicamente, la velocidad perihelial de Helios 2 no fue el resultado de una maniobra gravitacional y la velocidad máxima orbital, pero el dispositivo aún mantiene el registro del objeto artificial más rápido.

Si Voyager-1 se movió en la dirección de la enana roja del Proxy Centaur con una velocidad constante de 60,000 km / h, tomaría 76,000 años (o más de 2500 generaciones) superar esta distancia. Pero si la sonda había desarrollado una velocidad de registro de Helios 2: una velocidad constante de 240,000 km / h, requeriría 19,000 años (o más de 600 generaciones) para superar los 4,243 años luz. Significativamente mejor, aunque no sea práctico.

EM Conduce El motor electromagnético

Otro método de viaje interestelar propuesto es un motor de radiofrecuencia con una cavidad resonante, también conocida como EM Drive. En la propuesta en 2001, Roger Sheer, el científico británico, quien creó la investigación de propulsión satelital Ltd (SPR) para la implementación del proyecto, el motor se basa en la idea de que las cavidades electromagnéticas de microondas le permiten convertir directamente la electricidad en el deseo. .

Si los motores electromagnéticos tradicionales están diseñados para poner en marcha una cierta masa (como partículas ionizadas), específicamente, este sistema motor no depende de la reacción masiva y no emisula la radiación direccional. En general, este motor se encontró con una fracción justa del escepticismo en muchos aspectos porque viola la ley de preservar el impulso, según el cual los impulsos del sistema permanecen constantes y no pueden ser creados o destruidos, sino solo para cambiar bajo la acción de la fuerza. .

Sin embargo, los últimos experimentos con esta tecnología obviamente llevaron a resultados positivos. En julio de 2014, en la 50ª Conferencia de Conferencia Conjunta de Propulsión AIAA / ASME / SAE / AEEA en Cleveland, Ohio, los científicos de la NASA que participan en desarrollos reactivos avanzados, declararon que experimentaron con éxito un nuevo diseño del motor electromagnético.

En abril de 2015, los científicos de la NASA Eagleworks (parte del centro espacial. Johnson) dijo que experimentaron con éxito este motor al vacío, lo que puede indicar posible uso en el espacio. En julio del mismo año, un grupo de científicos del Departamento de Sistemas Espaciales de la Universidad Tecnológica Dresde ha desarrollado su propia versión del motor y observó un deseo tangible.

En 2010, el profesor Zhuang Young de la Universidad Politécnica del Noroeste de Xi'an, China, comenzó a publicar una serie de artículos sobre su tecnología de investigación. En 2012, informó sobre alta potencia de entrada (2,5 kW) y se fijó en 720 mn. En 2014, también realizó pruebas extensas, incluidas las mediciones de la temperatura interna con termopares incrustados, que mostraron que el sistema funciona.

De acuerdo con la base de la base prototipo de la NASA (estimación de energía de 0.4 n / kilovatios), la nave espacial en el motor electromagnética puede viajar a Plutón en menos de 18 meses. Es seis veces menos que la pronación de "New Horizons", se requirió la pronición, que se movía a una velocidad de 58,000 km / h.

Suena impresionante. Pero incluso en este caso, la nave en motores electromagnéticos volará hacia el procamium del Centauro de 13,000 años. Cerrar, pero aún no es suficiente. Además, mientras que todos los puntos se colocarán en esta tecnología, es demasiado pronto para hablar sobre su uso.

Movimiento eléctrico térmico y nuclear nuclear.

Otra posibilidad de llevar a cabo el vuelo interestelar: use la nave espacial equipada con motores nucleares. Las décadas de la NASA han estudiado tales opciones. En el cohete en un movimiento térmico nuclear, los reactores de uranio o deuterio podrían usarse para calentar el hidrógeno en el reactor, convirtiéndolo en gas ionizado (plasma de hidrógeno), que luego se enviará a la boquilla del cohete, generando antojos.

Un cohete con un accionamiento eléctrico nuclear incluye el mismo reactor que convierte el calor y la energía en electricidad, lo que luego alimenta el motor eléctrico. En ambos casos, el cohete se basará en la síntesis nuclear o la división nuclear para crear empuje, y no en combustible químico en el que funcionan todas las agencias espaciales modernas.

En comparación con los motores químicos, la nuclear tiene ventajas indiscutibles. Primero, es una densidad de energía prácticamente ilimitada en comparación con el combustible de cohetes. Además, el motor nuclear también producirá un anhelo poderoso en comparación con el combustible utilizado. Esto reducirá el volumen del combustible requerido, y al mismo tiempo el peso y el costo de un aparato en particular.

Aunque los motores en la energía nuclear térmica aún no han salido al espacio, sus prototipos fueron creados y probados, y se sugirió además.

Y, sin embargo, a pesar de las ventajas en la economía de combustible y un impulso específico, lo mejor de los conceptos propuestos del motor térmico nuclear tiene un impulso máximo específico de 5,000 segundos (50 kN · c / kg). Usando los motores nucleares que trabajan en la división o síntesis nuclear, los científicos de la NASA podrían entregar la nave espacial para Marte en solo 90 días si el planeta rojo es de 55,000,000 kilómetros de la Tierra.

Pero si hablamos del viaje a la proximación del centauro, el misil nuclear requerirá un siglo para acelerar a un lóbulo sustancial de la velocidad de la luz. Luego se requerirán algunas décadas, y detrás de ellos muchos más siglos de frenado en el camino hacia la meta. Todavía somos 1000 del destino. Lo que es bueno para las misiones interplanetarias, no es tan bueno para los interstariales.