معلومات

Sub-light Speed ​​في Star Trek: هل يمكن القيام به؟

Sub-light Speed ​​في Star Trek: هل يمكن القيام به؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ساعدت الرحلات في تحديد عالم الخيال العلمي ، إلى جانب التكنولوجيا التي ستار تريك سلسلة ، والكتب ، والأفلام وعد. واحدة من أكثر التقنيات المرغوبة من تلك العروض هو محرك الاعوجاج. يتم استخدام نظام الدفع هذا على سفن الفضاء لكثير من الأنواع في Trekiverse للوصول إلى المجرة في أوقات قصيرة بشكل مثير للدهشة (أشهر أو سنوات مقارنة بالقرون التي سيستغرقها "مجرد" سرعة الضوء). ومع ذلك ، لا يوجد دائمًا سبب لاستخدام محرك الاعوجاج ، وهكذا ، في بعض الأحيان تستخدم السفن في Star Trek قوة دافعة للذهاب بسرعة منخفضة.

ما هو الدافع الدافع؟

واليوم ، تستخدم البعثات الاستكشافية الصواريخ الكيميائية للتنقل عبر الفضاء. ومع ذلك ، فإن هذه الصواريخ لها عيوب عديدة. أنها تتطلب كميات هائلة من الوقود (الوقود) وعادة ما تكون كبيرة جدا وثقيلة. محركات الدفع ، مثل تلك التي تظهر في الوجود على المركبة الفضائية مشروع - مغامرة، اتخاذ نهج مختلف قليلا لتسريع مركبة فضائية. بدلاً من استخدام التفاعلات الكيميائية للتنقل عبر الفضاء ، يستخدمون مفاعلًا نوويًا (أو شيء مشابه) لتزويد المحركات بالكهرباء.

من المفترض أن هذه الكهرباء تعمل على تشغيل مغناطيسات كهربائية كبيرة تستخدم الطاقة المخزنة في الحقول لدفع السفينة أو ، على الأرجح ، البلازما شديدة الحرارة التي يتم بعد ذلك موازتها بواسطة حقول مغناطيسية قوية وتبصق الجزء الخلفي من الطائرة لتسريعها للأمام. كل هذا يبدو معقدًا جدًا ، وهو كذلك. إنه في الواقع قادر على القيام به ، ولكن ليس مع التكنولوجيا الحالية.

على نحو فعال ، تمثل المحركات الدافعة خطوة للأمام من الصواريخ الحالية التي تعمل بالطاقة الكيميائية. لا تسير أسرع من سرعة الضوء ، لكنها أسرع من أي شيء لدينا اليوم. ربما تكون هذه مسألة وقت فقط قبل أن يكتشف شخص ما كيفية بنائها ونشرها.

هل يمكن أن يكون لدينا في يوم من الأيام محركات دافعة؟

والخبر السار حول "يوما ما" ، هو أن الفرضية الأساسية لمحرك دافعهو سليمة علميا. ومع ذلك ، هناك بعض القضايا في الاعتبار. في الأفلام ، تكون البطولات قادرة على استخدام محركات الدفع الخاصة بها لتسريع جزء كبير من سرعة الضوء. من أجل تحقيق هذه السرعات ، يجب أن تكون الطاقة الناتجة عن محركات الدفع كبيرة. هذه عقبة ضخمة. حاليًا ، حتى مع الطاقة النووية ، يبدو أنه من غير المحتمل أن ننتج تيارًا كافيًا لتشغيل مثل هذه الأقراص ، خاصة بالنسبة للسفن الكبيرة. لذلك ، هذه مشكلة واحدة يجب التغلب عليها.

أيضًا ، تُظهر العروض غالبًا المحركات النبضية المستخدمة في أجواء الكواكب وفي السدم وسحب الغاز والغبار. ومع ذلك ، يعتمد كل تصميم لمحركات الأقراص التي تشبه الدوافع على تشغيلها في فراغ. بمجرد أن تدخل المركبة الفضائية إلى منطقة ذات كثافة حبيبية عالية (مثل الغلاف الجوي أو سحابة من الغاز والغبار) ، ستصبح المحركات عديمة الفائدة. لذلك ، ما لم يتغير شيء (وأنتم تستطيعون تغيير قوانين الفيزياء ، الكابتن!) ، تظل الدوافع الدافعة في عالم الخيال العلمي.

التحديات الفنية لمحركات الدفع

الدافع محركات الصوت جيدة ، أليس كذلك؟ حسنًا ، هناك مشكلتان في استخدامها كما هو موضح في الخيال العلمي. واحد هو تمدد الزمن: في أي وقت تسافر فيه طائرة بسرعات النسبية ، تنشأ مخاوف من تمدد الوقت. أي ، كيف يبقى الخط الزمني ثابتًا عندما تكون الطائرة تسير بسرعة قريبة من الضوء؟ لسوء الحظ ، لا توجد طريقة للتغلب على هذا. لهذا السبب غالباً ما تقتصر محركات الدفع في الخيال العلمي على حوالي 25٪ من سرعة الضوء حيث تكون التأثيرات النسبية في حدها الأدنى.

التحدي الآخر لمثل هذه المحركات هو المكان الذي تعمل فيه. إنها أكثر فاعلية في الفراغ ، لكننا نراها في رحلة في غالب الأحيان عندما تدخل الأجواء أو تخترق السحب الغازية والأتربة التي تسمى السدم. لن تعمل المحركات كما يتصور حاليًا بشكل جيد في مثل هذه البيئات ، لذا فهذه مشكلة أخرى يجب حلها.

محركات ايون

ليس كل شيء ضائع ، ولكن. تم استخدام محركات الأقراص Ion ، التي تستخدم مفاهيم متشابهة جدًا في دفع تقنية الدفع ، على متن مركبة فضائية لسنوات. ومع ذلك ، نظرًا لاستخدامها العالي للطاقة ، فهي ليست فعالة في تسريع الحرفة بكفاءة عالية. في الواقع ، لا تستخدم هذه المحركات إلا كنظم دفع أساسية على متن مركبة بين الكواكب. وهذا يعني فقط تحقيقات السفر إلى الكواكب الأخرى التي تحمل محركات أيون. هناك حملة أيون على متن سفينة الفضاء Dawn ، على سبيل المثال ، والتي تستهدف كوكب قزم سيريس.

نظرًا لأن محركات الأيونات لا تحتاج إلا إلى كمية صغيرة من الوقود الدافع ، تعمل محركاتها بشكل مستمر. لذلك ، في حين أن صاروخًا كيميائيًا قد يكون أسرع في جعل الطائرة تسير بسرعة ، إلا أنه ينفد بسرعة من الوقود. ليس كثيرًا مع محرك أقراص أيون (أو محركات الدفع المستقبلية). سوف يسرع محرك الأقراص الأيوني حرفته لأيام وشهور وسنوات. إنها تتيح لسفينة الفضاء الوصول إلى سرعة قصوى أكبر ، وهذا مهم للتجول عبر النظام الشمسي.

لا يزال ليس محرك الدافع. تقنية محرك الأقراص Ion هي بالتأكيد تطبيق لتقنية الدفع النبضي ، لكنها تفشل في مطابقة قدرة التسريع المتوفرة بسهولة للمحركات الموضحة في ستار تريك وغيرها من وسائل الإعلام.

محركات البلازما

يمكن للمسافرين في الفضاء في المستقبل استخدام شيء أكثر واعدة: تقنية محرك البلازما. تستخدم هذه المحركات الكهرباء لتسخين البلازما ثم إخراجها من الجزء الخلفي للمحرك باستخدام حقول مغناطيسية قوية. إنها تحمل بعض التشابه مع الدوافع الأيونية لأنها تستخدم القليل من الوقود الدافع بحيث تكون قادرة على العمل لفترات طويلة من الزمن ، خاصة بالنسبة للصواريخ الكيميائية التقليدية.

ومع ذلك ، فهي أقوى بكثير. سيكونون قادرين على دفع المركبة بمعدل مرتفع لدرجة أن صاروخًا يعمل بالبلازما (باستخدام التكنولوجيا المتاحة حاليًا) يمكنه الحصول على مركبة إلى المريخ خلال ما يزيد قليلاً عن شهر. قارن هذا العمل الفذ لستة أشهر تقريبًا ، فقد يستغرق الأمر حرفة تعمل بالطاقة التقليدية.

فعلا ستار تريك مستويات الهندسة؟ ليس تماما. لكنها بالتأكيد خطوة في الاتجاه الصحيح.

على الرغم من أننا قد لا يكون لدينا محركات مستقبلية حتى الآن ، إلا أنها قد تحدث. مع مزيد من التطوير ، من يدري؟ ربما ستكون محركات الدفع مثل تلك المصورة في الأفلام يومًا ما حقيقة واقعة.

تحرير وتحديث كارولين كولينز بيترسن.


شاهد الفيديو: ALL SUB BTS bon voyage s4 ep 1 Story untold BEHIND CAM (قد 2022).