Na planetu Mars za několik dní? Žádný problém!

Jan Grohmann - 19 Srpen 2016

Americký kosmolog Philip Lubin minulý rok představil světu koncept lasery poháněné kosmické plachetnice. Podle propočtů drobná “laserová sonda” urazí vzdálenost Země-Mars v řadu dní, nebo dokonce desítek minut. Sci-fi nebo realita následujících dekád?vesmír

Vize drobné kosmické plachetnice s drobným “užitečným nákladem” uprostřed.
foto: NASA

Urychlit ve vesmíru těžkou kosmickou loď vyžaduje obrovské množství energie. Pokud chceme dosáhnout velkých rychlostí, musíme dodat velké množství energie nebo… ubrat kosmické lodi na hmotnosti. Avšak když zmenšíme kosmickou loď, kde dáme palivo, pohonný systém?

Na každoročním sympoziu NIAC (NASA Innovative Advanced Concepts) americké kosmické agentury NASA vybrané týmy představují revoluční koncepty z oblasti letectví a kosmonautiky. Každý tým získá také od NASA finanční prostředky na hlubší rozpracováni konceptu.

Minulý roky na sympoziu NIAC vystoupil profesor Philip Lubin z University of California v Santa Barbaře. Lubin představil koncept DEEP-IN (Directed Energy Propulsion for Interstellar Exploration) - drobné kosmické plachetnice poháněné velmi výkonnými lasery.

Myšlenka DEEP-IN je velmi jednoduchá (realizace samozřejmě složitější). Lubin navrhuje postavit malou sondu-plachetnici o hmotnosti pouhých jednotek gramů se solární plachtou o poloměru 1m. Plachetnici však nebude tlačit kupředu záření Slunce, ale celá konstelace laserů.

Díky velmi nízké hmotnosti (malá energie nutná ke zrychlení) a obrovské energii dodávané lasery, jsou parametry sondy DEEP-IN z dnešního pohledu doslova exotické.

Podle propočtu tisíce nebo desetitisíce menších laserů o celkovém výkonu 50 až 70 GW mohou urychlit drobnou sondu až na 26 % rychlosti světla za méně než 10 min (stejně dlouho budou samozřejmě pracovat lasery). V takovém případě cesta na Mars sondě potrvá pouhých 30 minut a k nejbližší hvězdě Aplha Centauri pouze 20 let.

Na Mars za několik dní?

DEEP-IN sonda při takové rychlosti dožene sondu Voyager, která letí vesmírem 0,006 % rychlostí světla 40 let, za pouhé 3 dny. Lubin věří, že díky pokročilé elektronice lze podobnou sondu vybavit nejrůznějšími senzory (včetně kamery) i komunikačními systémy. Lubin počítá s vysláním tisíce nebo dokonce desetitisíce drobných sond po celé galaxii.

Při stejném výkonu laserů existuje realističtější scénář - 100 kg těžkou sondu dokáží stejné lasery za stejnou dobu urychlit až na 1 % rychlost světla. Při této rychlosti 100kg sonda DEEP-IN doletí k Marsu za několik dní. A do třetice, 10 tun těžkou sondu lasery urychlí stále na bezkonkurenční rychlost 1000 km/s.

Není asi však nutné dodávat, že podobnou sondu v cílové stanici (např. Mars) nemá co zbrzdit. Tedy, pokud například na Marsu nevybudujeme podobné pole laserů, které sondu zbrzdí. Ale to už jsme hodně v budoucnosti.

Samozřejmě je zde velký háček - a to lasery. Kvůli atmosféře (rozptyl paprsků) je nezbytné umístit lasery na oběžnou dráhu nebo Měsíc. Je zde ale cela řada technických problémů. Kde vzít dostatek energie na pohon laserů (bez kompaktních jaderných reaktorů to nepůjde)? Jak dodat najednou tak velké množství energie? Především však, jak vše uchladit - současné nejlepší lasery většinu dodané energie přemění na teplo.

Dále je zde problém se solární plachtou. I kdyby plachta byla vyrobená z materiálu s 99,99 % odrazivostí (prozatím neexistuje), pořád to nestačí. I 0,01 % energie, která se od plachty neodrazí a přemění se v teplo, okamžitě způsobí vypaření celé plachty.

V každém případě, koncepce kosmické plachetnice poháněné lasery není úplně nová a jedná se do budoucna, pokud opustíme myšlenku příliš “exotických” rychlostí, o velmi slibnou technologii. Ostatně Lubin získal od NASA 100 000 dolarů na podrobnější rozpracováni své myšlenky.

Zpět na HybridPřidat komentář
Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

obrana lidu, 1956-8 (?), na pokračovanie pretek sovietskych a americkýchkozmo/astronautov. sovietski "poimaly", aby neboli vystavení preťaženiu, amícki vo vaniachna zníženie preťaženia. na marse sa soviatska nloď pokazila, amíkov zožrali jaštery. a tak sa sovieti vrátili vo vaniach späť. neviem, či do cccp, či usa.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Hmotnost je správně, ale váha do beztížného stavu a k setrvačnosti nepatří. Těleso o hmotnosti 10kg váží na Zemi jinak než na Měsíci.
V angličtině je to horší slovo weight-váha je tak rozšířené, že se nesprávně používá i u setrvačnosti a beztížného stavu, kam patří slovo mass-hmotnost.

Obrázek uživatele Kuk

Super a jak to tam zabrzděj? ;)

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Obrázek uživatele Jolinar

staci kdyz to proleti kolem Alpha Centauri, udela vsechny mozne mereni ktere zvladne a posle na Zem... Proc brzdit?

Obrázek uživatele Kuk

Tak já řešil jen tu linku Země-Mars :)

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Ach ten název ... mám jenom já dojem, že se nám Hybrid mění na bulvár? Zde pár názvů z poslední doby:

Na planetu Mars za několik dní? Žádný problém! ... dle názvu žádný problém, ale z článku pak vyplyne, že se jedná o teoretický koncept nerealizovatelný se současně dostupnými technologiemi.

Rimac zničil na čtvrtmíli konkurenci - Model S i LaFerrari ... dle názvu se konkurenti Rimac nejspíš nevratně poškodili, ale z článku pak vyplyne, že pouze byli o nějakou sekundu pomalejší.

Čína buduje hypersonické vesmírné letadlo ... dle názvu již probíhá fyzická stavba, ale z článku vyplyne, že se jedná pouze o projekt a demonstrátor motoru, který by jednou mohl umožnit takový stroj postavit bude možná za 3 - 5 let.

Tesla Model S a X se 100kWh baterií na cestě ... dle názvu jsou auta přepravovány k zákazníkovi, ale z článku vyplyne, že ještě není ani v nabídce Tesly.

Když k tomu přidám vyskakující baner co mi skoro znemožní čtení na mobilu tak se blížím k rozhodnutí, že Hybrid vyřadím z oblíbených.

Obrázek uživatele Jolinar

taky plne souhlasim, ale asi s tim nic neudelame...

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Souhlasím, asi maj v redakci posily z deníku BLESK :-)
Chtělo by to víc odbornosti míň komerce!

naprosty souhlas. ty clanky ctu rad, ale ty nadpisy jsou fakt prehnane.

nejsem fyzik, ale tohle me nejak ve vesmiru nepripada koser
"Urychlit ve vesmíru těžkou kosmickou loď vyžaduje obrovské množství energie. Pokud chceme dosáhnout velkých rychlostí, musíme dodat velké množství energie nebo… ubrat kosmické lodi na hmotnosti." spojeni hmotnost a vesmir me nejak nejde dohromady

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Je to tak toto tvrzení zcela pravdivé. Ve vesmíru se s hmotností operuje naprosto běžně a pro pohyb těles je naprosto zásadní. Čím těžší těleso tím více energie potřebné pro to ho uvést do pohybu.
Hmotnost je vlastnost hmoty, která vyjadřuje míru setrvačných účinků či míru gravitačních účinků hmoty. Hmotnost ve vesmíru se udává většinou poměrově něco je 100x lehčí či těžší než slunce nebo země atd.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

A proč vám spojení hmotnost a vesmír nejde dohromady? e=m*c^2

asi diky vakuu? mle jsem za to ze je uplne jedno jestli lod vazi 10 nebo 1000 tun pokud je jiz ve vesmiru

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Ne ne setrvačná hmotnost a zákon akce a reakce platí i ve vákuu. Logicky přece malou raketkou asteroid neodkloníš:) Nejen na velikosti, ale i ná váze záleží.

Jediné co vákuum mění z našeho pohledu je to velkým tělesem pohneme i malou silou(urychlíme), ale musí působit po dlouhou dobou. Laicky ano 1000 tunou lodí pohneš i 100W motorem jen ti to bude trvat rok než se dostaneš na pák kilometrů v hodině.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Neřekl bych,že vakuum je pro hmotnost zásadní.

Obrázek uživatele Kuk

V podstatě i my svým pohybem na Zemi měníme její pohyb, akorát je to absolutně nepatrné.

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Obrázek uživatele Alien5

Spravne tak uz nic nemusim vysvetlovat.Jinak i sondou se da odklonit asteroid o vaze xxx tun.

---

Profesionální astronom. Česká astronomická společnost + http://www.hvezdarnamb.cz/
BOINC : https://www.czechnationalteam.cz

ok, holt nejsem fyzik a tohle jde uplne mimo me

Obrázek uživatele PaRi

Nechci vám sahat do svědomí, ale setrvačnost je učivem sedmé třídy, klasické Newtonovy zákony, žádná relativita.

---

www.xpari.cz
2x Škoda CitigoE iV

ja nechci sahat do svedomi tobe, ale ty si pamatujes a pouzivas dobre vse co jsi se ve skole naucil? me prijde ono poucovani casto dost trapne, protoze nejsme dokonali a nikdy nebudeme dokonali, a nikdy nemuzeme vedet co vy neboi nevy ten druhej

Obrázek uživatele Jolinar

+1 :-D


Nabíječky elektromobilů CircontrolAutonabíjení.cz - vše pro Váš elektromobil