Skip to content
Διάρκεια άρθρου: Λιγότερο απο 1 λεπτό Λεπτά

Αστρόπλοιο “Κοσμοναύς Θεόδωρος”, για πλανητικά ταξίδια λίγων ημερών – ΠΤΗΣΗ

Του Λουκά Μπαφατάκη, Μηχανολόγου Μηχανικού ΕΜΠ, υποψήφιου διδάκτορα

Εσωτερικό του διαστημοπλοίου “Κοσμοναύς Θεόδωρος” – Το πλήρωμα εργάζεται υπό τεχνητή βαρύτητα αντίστοιχη της γήινης χάρη στη συνεχή επιτάχυνση
To Κοσμοναύς Θεόδωρος εκτελεί αναστροφή προσανατολισμού 180 μοιρών στο μέσο της διαδρομής πριν από τη φάση επιβράδυνσης.
Σχήμα 1. Ιδεατό προφίλ ταχύτητας για διαδρομή 32 AU. Το μέτρο της ταχύτητας αυξάνεται σχεδόν γραμμικά έως τη μέση της πτήσης και στη συνέχεια μειώνεται έως το μηδέν στο επιλεγμένο αδρανειακό μοντέλο.
Το διαστημόπλοιο Orion της αποστολής Artemis II σε υποθετική τροχιά γύρω από τον Ερμή
Ο Κοσμοναύς Θεόδωρος αναχωρεί από τη Γη – Συνεχής επιτάχυνση 1g μέσω υποθετικού συστήματος πυρηνικής σύντηξης
Ο Κοσμοναύς Θεόδωρος αναχωρεί από τη Γη – Συνεχής επιτάχυνση 1g μέσω υποθετικού συστήματος πυρηνικής σύντηξης.

Η ταχύτητα του σκάφους δημιουργεί επιπλέον πρόβλημα. Σε 6.852 km/s, μια σχετική πρόσκρουση από κόκκο μάζας ενός χιλιοστού του γραμμαρίου αντιστοιχεί σε περίπου 23,5 MJ κινητικής ενέργειας. Τα μαγνητικά πεδία δεν αποτελούν αξιόπιστη ασπίδα απέναντι σε ηλεκτρικά ουδέτερη σκόνη, ενώ η έγκαιρη ανίχνευση και εκτροπή όλων των συγκρούσεων δεν μπορεί να θεωρηθεί δεδομένη. Θυσιαζόμενες θωρακίσεις, ενεργητική προστασία και αισθητήρες πολύ μεγάλης εμβέλειας θα αποτελούσαν χωριστό, δυσκολότατο πρόβλημα σχεδίασης.

Η πλοήγηση θα χρειαζόταν επίσης εξαιρετική ακρίβεια. Η αντιστροφή στη μέση μιας στατικής γεωμετρικής απόστασης δεν επαρκεί: ο πλανήτης συνεχίζει να κινείται, το σκάφος δέχεται βαρυτικές επιδράσεις και πρέπει να φτάσει με τη σωστή θέση και σχετική ταχύτητα. Το «φτάνω με μηδενική ταχύτητα» σημαίνει μηδενική ταχύτητα ως προς τον επιθυμητό στόχο στο επιλεγμένο ιδεατό μοντέλο, όχι ακινησία ως προς τον Ήλιο.

Ο Θεόδωρος της Φυσικής και ο Θεόδωρος της Μηχανολογίας

Στο χαρτί, το συμπέρασμα είναι εντυπωσιακό: η επιτάχυνση 1g θα μετέτρεπε τις μετακινήσεις μέχρι τον Ποσειδώνα από αποστολές ετών σε μεταφορές ημερών και, κατά τη φάση συνεχούς ώσης, θα παρείχε γήινη τεχνητή βαρύτητα στο πλήρωμα. Ούτε η κλασική μηχανική ούτε η ειδική σχετικότητα απαγορεύουν τις συγκεκριμένες ταχύτητες. Τα όρια βρίσκονται αλλού. Στην ασύλληπτη ειδική ισχύ, στη μάζα αντίδρασης, στην απόρριψη θερμότητας, στη θωράκιση, στην αξιοπιστία και, κυρίως, στην αδυναμία να κλείσουμε ταυτόχρονα ένα συνεπές ισοζύγιο μάζας, ενέργειας και θερμικής λειτουργίας.

Αυτό είναι το αυστηρότερο κριτήριο μιας θεωρητικής μηχανολογικής σχεδίασης. Δεν αρκεί ένας τύπος που δίνει περίπου 16 ημέρες για τον Ποσειδώνα. Πρέπει κάθε υποσύστημα να μπορεί να λειτουργήσει με τα υπόλοιπα και οι απαιτήσεις να είναι ταυτόχρονα ικανοποιήσιμες.

Με τις σημερινές τεχνολογικές γνώσεις, ο «Κοσμοναύς Θεόδωρος» δεν περνά αυτόν τον έλεγχο. Δεν είναι κατασκευάσιμο σχέδιο με γνωστή μεθοδολογία, αλλά ένα συγκεκριμένο επιστημονικό πείραμα σκέψης που δείχνει πού ακριβώς χρειάζεται πρόοδος η φυσική του πλάσματος, η πυρηνική τεχνολογία, η επιστήμη υλικών και η μηχανολογία.

Ο Sagan χρησιμοποίησε ένα ελληνικό όνομα για να τιμήσει μια παράδοση που αναζήτησε φυσικές εξηγήσεις και τεχνικές λύσεις εκεί όπου προηγουμένως υπήρχαν μύθοι. Ίσως ο πιο συνεπής τρόπος να τιμήσουμε τον δικό του «Θεόδωρο» δεν είναι να υποστηρίξουμε ότι γνωρίζουμε ήδη πώς κατασκευάζεται, αλλά να συνεχίσουμε την ίδια διαδικασία: να ορίσουμε το πρόβλημα, να το μετρήσουμε και να παραδεχτούμε με ακρίβεια όσα δεν γνωρίζουμε ακόμη.

Και μια τελευταία, προσωπική σύμπτωση. Στο ιδεατό μας μοντέλο, ο «Θεόδωρος» χρειάζεται περίπου έναν μήνα για να ταξιδέψει μέχρι τον Ποσειδώνα και να επιστρέψει. Το επεισόδιο του Cosmos όπου ο Carl Sagan φαντάστηκε την «Κοσμοναύς Θεόδωρος» προβλήθηκε για πρώτη φορά στις 16 Νοεμβρίου 1980, ακριβώς 30 ημέρες μετά τη γέννηση του γράφοντος, στις 17 Οκτωβρίου 1980. Ένας μήνας τότε, ένας μήνας και στο υποθετικό μας ταξίδι.

Το πρωτότυπο άρθρο https://flight.com.gr/kosmonaus-theodoros-1g-spaceship/ ανήκει στο ΔΙΑΣΤΗΜΑ – ΠΤΗΣΗ .

‹ ›