Tähtienvälinen avaruusalus nykytekniikalla

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Olisiko tähtienvälisen avaruusaluksen rakentaminen nykytekniikalla mahdollista? Millainen siitä pitäisi tulla, miten se rakennettaisiin ja paljonko se maksaisi. Ketkä menisivät matkustajiksi?

Jos käytännön rahaongelmat unohdetaan, niin teoriassa pitäisi kai olla mahdollista rakentaa niin suuri avaruusalus, että sinne mahtuu tuhansia ihmisiä ja tarpeen mukaan myös kymmenien tai satojen tuhansien luovuttajien pakastettuja sukusoluja. Matka tähtiin kestäisi nykytekniikalla hyvin pitkiä aikoja, joten matkustajien pitäisi lisääntyä ja kuolla normaalisti matkan aikana, jotta perillä olisi vielä ihmisiä hengissäkin.

Ravinto, happi ja vesi eivät sinällään tuottaisi ongelmaa, jos energiaa vaan riittäisi, jos vain rakennettaisiin itsesäätyvä kasvihuone alukseen joka varmistaa hapen sopivan pitoisuuden ja samalla ravinnon ihmisille (ja eläimille?), sekä huolehtisi jätteiden kierrätyksestä.

Varaosien tuottaminenkaan ei välttämättä olisi ongelma sillä niin suureen alukseen saataisiin varmaan mahtumaan myös pieniä tehtaita joissa osia voisi kierrättää ja rakentaa niistä uusia osia.

Energian saanti voi olla suurin ongelma. Miten saadaan riittävästi energiaa valtavalle alukselle jotta lämmitys, valaistus ja erilaiset mittalaitteet yms. jatkavat toimintaansa. Onko ydinvoima paras vaihtoehto paino/energia suhteessa?

Sivut

Kommentit (45)

Vierailija

Sinä jätätkin helpot kysymykset väliin

Vastaus tuohon on yksinkertainen "EI" .

Ellemme sitten pian keksi miten "tyhjiöenergiaa"
hyödynnetään. Siis tuota aliavaruuden kvanttipuuron
värähtelyä, jonka sisältämien energioitten rinnalla
jopa fotoniraketti, 100% annihilaatiota hyödyntävä
laiva, vaikuttaa taskulampulta.

On, on sen olemassaolo todistettu. Heindrik B. Casimir
Philipsin Eindhovenin tutkimuskeskuksessa 1946.

Vierailija

Tuollaista ei voi nykytekniikalla vielä rakentaa. Olennaisinta olisi se, että ainakin osa(suurin osa) osista pystyttäisiin valmistamaan avaruudessa. Tuolle alukselle massaa tulisi ehkä miljoonia tonneja, eikä sen laukaiseminen maasta ole järkevää.

Energiansaanti on tosiaan ongelma. Aurinkokennoilla voidaan tuottaa osa energiasta silloin kun alus lentää lähellä aurinkoa. Ydinreaktorit tuntuvat nykytekniikalla parhaimmalta vaihtoehdolta, osa energiasta voitaisiin käyttää vedyn tuottamiseen jota taas säilöttäisiin ja käytettäisiin polttokennoissa esim. reaktorin sammuessa. Lisäksi ydinreaktori tuottaa virtaa ionimoottorille joka kiihdyttäisi alusta satojen vuosien ajan. Voisi olla jopa mahdollista kerätä avaruudesta esim. vetyä jota voitaisiin käyttää polttoaineena.

Vettä pystytään kierrättämään kymmeniä kertoja, ja kasvihuoneet tuottavat jatkuvasti happea ja ruokaa.

Vielä parempaa olisi jos ihmiset pystyisi laittamaan jonkinlaiseen horrostilaan matkan ajaksi.
Huomenna lisää.

Vierailija

Anteeksi skeptisyyteni, mutta en jaksa uskoa, että se tuolla
tekniíkalla onnistuisi. Vuosisatojen kiihdyttäminen veisi ajoaineen
loppuun jopa ioniraketilla. Hieman enemmän toivoa olisi,
jos pystyttäisiin kesyttämään fuusio energianlähteeksi.

Vedyn kerääminen avaruudesta: Tuo kai keskimäärin yksi vety-
atomi kuutiosentissä avaruuden "tiheillä" alueilla ja yksi kuutio-
metrissä "syvässä avaruudessa" on niin vähäinen määrä,
että mm. Robert Bussardin pohtimassa avaruuden patopaine-
moottorissa olisi pitänyt saavuttaa yksi prosentti valon nopeudesta
( n. 3000 km / s ) ja silloinkin "haavin" koon tulisi olla 50 000 km.

Tuollainen nopeus on täysin mahdotonta saavuttaa millään ny-
kyisin kuviteltavissa olevalla tekniikalla ja noin suuri haavi selväs-
tikin rakenteena mahdoton. Bussard tosin pohti haavia "virtuaali-
sena" mahtavana magneettikenttänä, joka pyydystäisi ionoidut
vetyatomit fuusion polttoaineeksi.

Eli, ei taitaisi onnistua .... mutta, mielelläni
myönnän jos olen väärässä ...

Vierailija

Tämä saattaa olla aika typerä ajatus, mutta jos raha ei kerran ole esteenä, niin mietin vain, että mitä tapahtuisi, jos kiihdyttäminen hoidettaisiin ihan vaan perinteiseen tyyliin, eli kemiallista polttoainetta käyttävillä raketeilla?

Tällä hetkellä nopeimmatkaan luotaimet eivät ole juuri avaruuteen päästyään hirveästi kiihdytelleet, vaan yleensä nopeimpienkin alusten nopeus on ollut juuri ja juuri riittävä Maasta pois pääsyyn. Eli jos rahdattaisiin esim. joku Saturn-V:n kaltainen kantoraketti kiertoradalle, ja laukaistaisiin sieltä?

Saturn ei tietenkään vielä ole mikään ratkaisu, sillä sen nokalle ei kovin suuri alus mahdu... Mutta jos ajatellaan vaikkapa pienehköä luotainta? Voisiko suurta kantorakettia muistuttavalla härvelillä laukaista plutonium pattereilla käyvän luotaimen syvään avaruuteen, ja kauemmaskin?

Ja toisaalta, jos se onnistuu pienessä mittakaavassa, niin miksei sitten suuressakin? Rahaa palaisi aivan järjettömiä summia, jos yritettäisiin toteuttaa suurta miehitettyä alusta vastaavilla hyötykuormasuhteilla. Mutta nythän ei ollutkaan kyse siitä olisiko hankkeessa mitään järkeä vai ei, vaan siitä olisiko se teknisesti mahdollista.

Vierailija

Ei ole hirveästi järkeä lähettää mitään, ennen kuin teoreettinen maksimi on saavutettu. Esim. jos nyt lähetettäisiin alus, ja kun se on puolessa välissä matkaa, kehitetään alus, joka menee kaksi kertaa nopeampaa, se olisi samaan aikaan perillä.

Vierailija

Hyvin olennainen kysymys olisi myöskin se, miksi se lähetettäisiin ja mihin "suuntaan" se lähetettäisiin? Mitä hyötyä taai lisäarvoa tuollaisen aluksen rakentamisella ja lähettämisellä saattaisi olla?

Vierailija

Nykytekniikalla voitaisiin periaatteessa jo nyt lähettää tähtienvälinen miehittämätön luotain. Tosin perillemenoon lähimpiin tähtiinkin menee hieman aikaa. Eli muutamia kymmeniä tuhansia vuosia. Joten kyseessä olisi suhteellisen pitkän aikavälin projekti. Nykytekniikalla ei minusta ole vielä mahdollista lähettää miehitettyä avaruusalusta tähtienväliselle matkalle. Mutta se tulee varmasti mahdolliseksi jollakin aikavälillä.

Lähinnä tuollaiseen 30 000 vuoden lentoon kykenevän luotaimen rakentaminen olisi kyllä hyvinkin haastava tekninen projekti.

Tässä muutamia kysymyksiä joihin olisi pystyttävä vastaamaan luotaimenkin kohdalla.
-Mikä energianlähde riittää noin pitkälle matkalle?
-Kuinka rakennetaan systeemi, joka osaa korjata itsensä kokonaisuudessaan?
-Miten kommunikointi ja navigaatio järjestetään muutaman valovuoden etäisyydeltä?

John Carter
Seuraa 
Viestejä7511
Liittynyt17.2.2006

Suosittelisin tutustumaan herra Freeman Dysonin teorioihin tähtienvälisestä matkailusta.

Myös Carl Saganilla on aiheeseen liittyvää faktapohjaista infoa.

" Käsittämätöntä luonnossa on sen käsitettävyys. " Albert Einstein

Vierailija
isoV
Täytyy muistaa että jarrutus vie yhtäkauan aikaa kuin kiihdytys tai kauemminkin.



Oli miten oli, mutta jos ollaan lähettämässä pelkkää luotainta, niin jo pelkkä läpilento jonkin toisen tähtijärjestelmän läpi toisi ihan uudenlaista kuvamateriaalia ja muutakin dataa.

tapani
Tässä muutamia kysymyksiä joihin olisi pystyttävä vastaamaan luotaimenkin kohdalla.
-Mikä energianlähde riittää noin pitkälle matkalle?
-Kuinka rakennetaan systeemi, joka osaa korjata itsensä kokonaisuudessaan?
-Miten kommunikointi ja navigaatio järjestetään muutaman valovuoden etäisyydeltä?

Plutoniumin patterit kelpaisivat ainakin teoriassa, mutta käytännössä vaikka plutonium pysyykin lämpimänä, niin patterin muut osat yleensä lakkaavat toimimasta jonkin ajan kuluttua, vaikka pitkään kestävätkin.

Korjaamisesta en tiedä, enkä sitä nyt viitsi edes pohtia, mutta kommunikointi ja navigointi on hyvin pitkälti ihan selvää pässinlihaa... Elikkäs navigointi jätetään kokonaisuudessaan luotaimen oman tietokoneen huoleksi. Signaaliviiveet kun aiheuttavat ongelmia jo Kuun tienoilla, ja toisaalta kun autonomista ohjausta on jo nyt kokeiltukin, niin minä en epäile yhtään, etteikö luotain osaisi ohjata itseään.

Kommunikoinnin periaatteet sen sijaan olivat jo melko pitkälti selvillä jo 70-luvulla. Ainakin Voyagereissa toimi melko yksinkertainen lautasantenni, ja liikutusmekanismi sille. Todennäköisesti vain noin pitkillä matkoilla tarvitaan suurempi antenni, ja tehokkaammat lähettimet, muuten lähettimen pieni piipitys katoaa taustakohinan sekaan. Tiedot tulevat perille erittäin pitkällä viiveellä, mutta eihän Voyagerejakaan haittaa se, että tiedot saapuvat Maahan jo melko pitkällä viiveellä, muistaakseni Voyagerien signaaliviiveet ovat jo tunteja.

Vierailija
Dr_Strangelove
Anteeksi skeptisyyteni, mutta en jaksa uskoa, että se tuolla
tekniíkalla onnistuisi. Vuosisatojen kiihdyttäminen veisi ajoaineen
loppuun jopa ioniraketilla. Hieman enemmän toivoa olisi,
jos pystyttäisiin kesyttämään fuusio energianlähteeksi.

Vedyn kerääminen avaruudesta: Tuo kai keskimäärin yksi vety-
atomi kuutiosentissä avaruuden "tiheillä" alueilla ja yksi kuutio-
metrissä "syvässä avaruudessa" on niin vähäinen määrä,
että mm. Robert Bussardin pohtimassa avaruuden patopaine-
moottorissa olisi pitänyt saavuttaa yksi prosentti valon nopeudesta
( n. 3000 km / s ) ja silloinkin "haavin" koon tulisi olla 50 000 km.

Tuollainen nopeus on täysin mahdotonta saavuttaa millään ny-
kyisin kuviteltavissa olevalla tekniikalla ja noin suuri haavi selväs-
tikin rakenteena mahdoton. Bussard tosin pohti haavia "virtuaali-
sena" mahtavana magneettikenttänä, joka pyydystäisi ionoidut
vetyatomit fuusion polttoaineeksi.

Eli, ei taitaisi onnistua .... mutta, mielelläni
myönnän jos olen väärässä ...

Niinpä niin, taitaa se kiihdytys olla niitä vaikeimpia ongelmia. Nykyaikainen raketti vaatisi miljoonia tonneja polttoainetta ja silloin alukselle tulisi ihan liikaa massaa. Mutta entäs näillä tehokkaammilla menetelmillä.
-ionimoottori vaatisi tosi tehokkaan voimalähteen ja valtavasti polttoainetta.
-Muistan Nasan sivulta lukeneeni että ydinkäyttöinen rakettikin tarvitsisi miljardeja tonneja polttoainetta. Avaruussukkulan jos lähettäisi Alpha Centaurille niin tarvitsisi polttoainetta enemmän kuin koko maailmankaikkeudessa löytyy.
-Fuusio olisi yksi varteenotettava vaihtoehto, niillä saisi jo parhaimmillaan ehkä kymmenen kertaisia impulsseja fissioon verrattuna.
-Nasa on itsekin maininnut että tähtienväliseen matkailuun tarvittaisiin moottori, jossa ei olisi polttoainetta lainkaan. Ehkä jonkinlainen antigravitaatio/hyperajo/avaruudenvääristysmoottori.

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

Juu ei liikemäärän muutoksiin perustuvalla avaruuslentotekniikalla tähtienvälisiä lentoja tehdä ainakaan yhdellä miehistöllä. Jonkinlainen eksoottinen kulkupeli pitäisi kehittää, että päästäisiin tähtien väliä kulkemaan...

Eri asia jos konstruoidaan jonkinlainen omavarainen (?) alus jonka sisällä on ekosysteemi ihmisineen. Tällainen Rama-tyyppinen alus tietenkin selviäisi tähtienvälisistä matkoistakin - niin kauan kuin energiansaanti on turvattu. Eli edelleen sitä vetyä/antimateriaalikaasua pitäisi olla aika isot määrät mukana. Silloinkin tosin alkaa pidempien matkojen kulkemiseen kulua niin älyttömiä määriä aikaa, että maailmankaikkeuden ikääntyminenkin alkaa jo vaikuttaa.

Yksi "realistisimpia" avaruusmatkauskuvauksia on tv-sarjassa Firefly ja elokuvassa Serenity. Siinä ei tulevaisuudenkaan ihmiskunta sahaa tähtienvälisen avaruuden väliä, vaan lähinnä yhden aurinkokunnan piirissä...

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

installer
Seuraa 
Viestejä9908
Liittynyt16.9.2005

Sain kyllä hieman eri käsityksen Fireflyn matkoista.Kyllähän siinä lennellään aurinkokunnista toiseen.

"Kenet jumalat tahtovat tuhota, sen he lyövät ensiksi sokeudella. "

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat