कितना समय लगेगा यह निकटतम स्टार की यात्रा करने के लिए?

हम सभी ने अपने जीवन के किसी न किसी बिंदु पर यह सवाल पूछा है: सितारों की यात्रा में कितना समय लगेगा? क्या यह किसी व्यक्ति के जीवनकाल के भीतर हो सकता है, और क्या इस तरह की यात्रा किसी दिन आदर्श बन सकती है? इस सवाल के कई संभावित उत्तर हैं - कुछ बहुत ही सरल, अन्य जो विज्ञान कथाओं के दायरे में हैं। लेकिन एक व्यापक जवाब के साथ आने का मतलब है कि बहुत सारी बातों को ध्यान में रखना।

दुर्भाग्य से, किसी भी यथार्थवादी आकलन से उन उत्तर का उत्पादन करने की संभावना है जो पूरी तरह से भविष्यवादी और अंतर्राज्यीय यात्रा के उत्साही लोगों को हतोत्साहित करेंगे। यह पसंद है या नहीं, अंतरिक्ष बहुत बड़ा है, और हमारी तकनीक अभी भी बहुत सीमित है। लेकिन क्या हमें कभी "घोंसले को छोड़ने" पर विचार करना चाहिए, हमारे पास अपनी आकाशगंगा में निकटतम सौर प्रणालियों के लिए विकल्पों की एक श्रृंखला होगी।

पृथ्वी का सबसे निकटतम तारा हमारा सूर्य है, जो हर्ट्ज़स्प्रंग में एक "औसत" स्टार है - रसेल डायग्राम का "मेन सीक्वेंस।" इसका अर्थ है कि यह अत्यधिक स्थिर है, पृथ्वी को हमारे ग्रह पर विकसित होने के लिए जीवन की सही प्रकार की धूप प्रदान करता है। हम जानते हैं कि हमारे सौर मंडल के पास अन्य सितारों की परिक्रमा करने वाले ग्रह हैं, और इनमें से कई सितारे हमारे खुद के समान हैं।

भविष्य में, मानव जाति को सौर मंडल छोड़ने की इच्छा होनी चाहिए, हमारे पास उन सितारों की एक बड़ी पसंद होगी जिनके लिए हम यात्रा कर सकते हैं, और जीवन को पनपने के लिए कई सही परिस्थितियां हो सकती हैं। लेकिन हम कहां जाएंगे और हमें वहां पहुंचने में कितना समय लगेगा? बस याद रखें, यह सब सट्टा है और वर्तमान में इंटरस्टेलर ट्रिप के लिए कोई बेंचमार्क नहीं है। कहा जा रहा है, यहाँ हम चले!

निकटतम तारा:

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, हमारे सौर मंडल का सबसे निकट का तारा प्रॉक्सिमा सेंटॉरी है, यही कारण है कि यह सबसे पहले इस प्रणाली के लिए एक अंतर-तारकीय मिशन की साजिश करता है। अल्फा सेंटॉरी नामक एक ट्रिपल स्टार प्रणाली के हिस्से के रूप में, प्रॉक्सिमा पृथ्वी से लगभग 4.24 प्रकाश वर्ष (या 1.3 पारसेक) है। अल्फा सेंटौरी वास्तव में सिस्टम में तीनों का सबसे चमकीला तारा है - पृथ्वी से करीब 4.37 प्रकाश वर्ष की परिक्रमा करने वाला हिस्सा - जबकि प्रॉक्सिमा सेंटौरी (तीनों का सबसे पतला) द्विआधारी से 0.13 प्रकाश वर्ष का एक अलग लाल बौना है। ।

और जबकि इंटरस्टेलर यात्रा फास्टर-थान-लाइट (एफटीएल) यात्रा के सभी प्रकार के विज़ुअल्स को जोड़ती है, ताना ड्राइव और वर्महोल से लेकर ड्राइव कूदने तक, इस तरह के सिद्धांत या तो अत्यधिक सट्टा हैं (जैसे कि आलूबुखारा ड्राइव) या पूरी तरह से विज्ञान प्रांत। कथा। सभी संभावना में, किसी भी गहरे अंतरिक्ष मिशन को कुछ दिनों या तात्कालिक फ्लैश के बजाय, वहां पहुंचने में कई पीढ़ियों का समय लगेगा।

तो, अंतरिक्ष यात्रा के सबसे धीमे रूपों में से एक के साथ शुरू, प्रॉक्सिमा सेंटौरी तक पहुंचने में कितना समय लगेगा?

वर्तमान तरीके:

हमारे सौर मंडल के भीतर मौजूदा प्रौद्योगिकी और निकायों के साथ काम करते समय अंतरिक्ष में कहीं और पहुंचने में कितना समय लगेगा यह प्रश्न कुछ आसान है। उदाहरण के लिए, न्यू होराइजंस मिशन को संचालित करने वाली तकनीक का उपयोग करना - जिसमें हाइड्रेंजाइन मोनोप्रोपेलेंट के साथ ईंधन भरने वाले 16 थ्रस्टर्स शामिल थे - चंद्रमा तक पहुंचने में केवल 8 घंटे 35 मिनट लगेंगे।

दूसरी ओर, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ESA) SMART-1 मिशन है, जिसने आयनिक प्रणोदन की विधि का उपयोग करके चंद्रमा की यात्रा के लिए अपना समय लिया। इस क्रांतिकारी तकनीक के साथ, जिसका भिन्नरूप डॉन अंतरिक्ष यान द्वारा वेस्ता तक पहुंचने के लिए उपयोग किया गया है, SMART-1 मिशन को चंद्रमा तक पहुंचने में एक वर्ष, एक महीने और दो सप्ताह लग गए।

इसलिए, तेजी से रॉकेट से चलने वाले अंतरिक्ष यान से किफायती आयन ड्राइव तक, हमारे पास स्थानीय स्थान प्राप्त करने के लिए कुछ विकल्प हैं - साथ ही हम बृहस्पति या शनि का उपयोग एक गुरुत्वाकर्षण गुरुत्वाकर्षण गुलेल के लिए कर सकते हैं। हालाँकि, अगर हम मिशनों के बारे में कुछ और सोचने के लिए थे, तो हमें अपनी तकनीक को बढ़ाना होगा और वास्तव में यह देखना होगा कि क्या संभव है।

जब हम संभव तरीके कहते हैं, तो हम उन लोगों के बारे में बात कर रहे हैं जिनमें मौजूदा तकनीक शामिल है, या वे जो अभी तक मौजूद नहीं हैं, लेकिन तकनीकी रूप से संभव हैं। कुछ, जैसा कि आप देखेंगे, समय-सम्मानित और सिद्ध हैं, जबकि अन्य उभरते हैं या अभी भी बोर्ड पर हैं। हालांकि सभी मामलों के बारे में, वे निकटतम सितारों तक पहुंचने के लिए एक संभावित (लेकिन बहुत समय लेने वाली या महंगी) परिदृश्य प्रस्तुत करते हैं ...

आयनिक प्रणोदन:

वर्तमान में, प्रणोदन का सबसे धीमा रूप, और सबसे अधिक ईंधन कुशल, आयन इंजन है। कुछ दशक पहले, आयनिक प्रणोदन को विज्ञान कथाओं का विषय माना जाता था। हालांकि, हाल के वर्षों में, आयन इंजन का समर्थन करने की तकनीक एक बड़े पैमाने पर सिद्धांत से व्यवहार में आ गई है। उदाहरण के लिए ईएसए के स्मार्ट -1 मिशन ने पृथ्वी से 13 महीने का सर्पिल पथ लेने के बाद सफलतापूर्वक चंद्रमा पर अपना मिशन पूरा किया।

स्मार्ट -1 ने सौर ऊर्जा चालित आयन थ्रस्टर्स का उपयोग किया, जहां विद्युत ऊर्जा को उसके सौर पैनलों से काटा गया और इसके हॉल-इफेक्ट थ्रस्टर्स को शक्ति प्रदान की गई। चंद्रमा पर SMART-1 को फैलाने के लिए केवल 82 किलोग्राम क्सीनन प्रोपेलेंट का उपयोग किया गया था। 1 किलो क्सीनन प्रोपेलेंट ने 45 मीटर / सेकंड का डेल्टा-वी प्रदान किया। यह प्रणोदन का एक अत्यधिक कुशल रूप है, लेकिन यह किसी भी तरह से तेज नहीं है।

आयन ड्राइव प्रौद्योगिकी का उपयोग करने वाले पहले मिशनों में से एक था गहरा स्थान १ मिशन इन कॉमेट बोरेल्ली जो कि 1998 में हुआ था। DS1 ने क्सीनन द्वारा संचालित आयन ड्राइव का भी इस्तेमाल किया, जिसमें 81.5 किलोग्राम प्रोपेलेंट का उपयोग किया गया। थ्रस्टिंग के 20 महीनों में, DS1 धूमकेतु के उड़ने के दौरान 56,000 किमी / घंटा (35,000 मील / घंटा) के वेग तक पहुंचने में कामयाब रहा।

रॉकेट की तुलना में आयन थ्रस्टर्स अधिक किफायती होते हैं, क्योंकि प्रॉपेलेंट (यानी विशिष्ट आवेग) के प्रति यूनिट द्रव्यमान का थ्रस्ट कहीं अधिक होता है। लेकिन किसी भी महान गति के लिए अंतरिक्ष यान में तेजी लाने के लिए आयन थ्रस्टरों के लिए एक लंबा समय लगता है, और इसे प्राप्त अधिकतम वेग इसकी ईंधन आपूर्ति और कितनी विद्युत ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है पर निर्भर है।

इसलिए अगर आयनिक प्रणोदन का इस्तेमाल प्रॉक्सिमा सेंटॉरी के लिए एक मिशन के लिए किया जाना था, तो थ्रस्टर्स को ऊर्जा उत्पादन के एक विशाल स्रोत (यानी परमाणु ऊर्जा) और एक बड़ी मात्रा में प्रोपेलेंट (हालांकि अभी भी पारंपरिक रॉकेट की तुलना में कम) की आवश्यकता होगी। लेकिन इस धारणा के आधार पर कि 81.5 किलोग्राम क्सीनन प्रोपेलेंट की आपूर्ति 56,000 किमी / घंटा के अधिकतम वेग में अनुवाद करती है (और यह कि प्रणोदन के अन्य रूप उपलब्ध नहीं हैं, जैसे कि इसे आगे बढ़ाने के लिए गुरुत्वाकर्षण गुलेल), कुछ गणनाएं कर सकते हैं। बना हुआ।

संक्षेप में, 56,000 किमी / घंटा के अधिकतम वेग पर, गहरा स्थान १ पर ले जाएगा 81,000 वर्ष पृथ्वी और प्रॉक्सिमा सेंटॉरी के बीच 4.24 प्रकाश-वर्षों को पार करने के लिए। उस समय-स्केल को परिप्रेक्ष्य में रखने के लिए, यह 2,700 मानव पीढ़ियों से अधिक होगा। अतः यह कहना सुरक्षित है कि मानव-अंतर्स्थलीय मिशन के लिए एक अंतर-ग्रहों के आयन इंजन मिशन को बहुत धीमा माना जाएगा।

लेकिन, क्या आयन थ्रस्टर्स को अधिक बड़ा और अधिक शक्तिशाली बनाया जाना चाहिए (यानी आयन निकास वेग को काफी अधिक होने की आवश्यकता होगी), और अंतरिक्ष यान को पूरे 4.243 प्रकाश-वर्ष की यात्रा के लिए रखने के लिए पर्याप्त प्रणोदन किया जा सकता है, जिससे यात्रा का समय बहुत अधिक हो सकता है कम किया हुआ। हालांकि किसी के जीवनकाल में होने के लिए पर्याप्त नहीं है।

गुरुत्वाकर्षण सहायता विधि:

अंतरिक्ष यात्रा का सबसे तेज़ मौजूदा साधन ग्रेविटी असिस्ट विधि के रूप में जाना जाता है, जिसमें अंतरिक्ष की सापेक्ष गति (यानी कक्षा) का उपयोग करने के लिए एक अंतरिक्ष यान शामिल है और इसे बदलने के लिए एक ग्रह का गुरुत्वाकर्षण पथ और गति है। गुरुत्वाकर्षण सहायता एक बहुत ही उपयोगी स्पेसफ्लाइट तकनीक है, खासकर जब पृथ्वी या किसी अन्य विशाल ग्रह (जैसे गैस विशालकाय) का उपयोग वेग में वृद्धि के लिए किया जाता है।

मेरिनर १० अंतरिक्ष यान इस पद्धति का उपयोग करने वाला पहला व्यक्ति था, जिसने 1974 के फरवरी में बुध की ओर गुलेल के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव का उपयोग किया था। 1980 के दशक में, मल्लाह १ जांच ने 60,000 किमी / घंटा (38,000 मील / घंटा) के अपने वर्तमान वेग को प्राप्त करने और इसे इंटरस्टेलर स्पेस में बनाने के लिए गुरुत्वाकर्षण स्लिंगशॉट के लिए शनि और बृहस्पति का उपयोग किया।

हालाँकि, यह था हेलिओस २ मिशन - जो कि 1976 में 0.3 एयू से 1 एयू से सूर्य तक के इंटरप्लेनेटरी माध्यम का अध्ययन करने के लिए लॉन्च किया गया था - जो एक गुरुत्वाकर्षण सहायता के साथ प्राप्त उच्चतम गति के लिए रिकॉर्ड रखता है। उस समय पर, हेलिओस १ (जिसे 1974 में लॉन्च किया गया था) और हेलिओस २ सूर्य के सबसे नज़दीकी दृष्टिकोण का रिकॉर्ड रखा। हेलिओस २ एक पारंपरिक नासा टाइटन / सेंटूर लॉन्च वाहन द्वारा लॉन्च किया गया था और इसे अत्यधिक अण्डाकार कक्षा में रखा गया था।

प्रोबेलियन पर परिवीक्षा सौर कक्षा (190-दिन) की बड़ी विलक्षणता (0.54) के कारण, हेलिओस २ 240,000 किमी / घंटा (150,000 मील / घंटा) से अधिक के अधिकतम वेग तक पहुंचने में सक्षम था। इस कक्षीय गति को केवल सूर्य के गुरुत्वाकर्षण द्वारा प्राप्त किया गया था। तकनीकी रूप से, हेलिओस २ पेरिहेलियन वेग कोई गुरुत्वाकर्षण स्लिंगशॉट नहीं था, यह एक अधिकतम कक्षीय वेग था, लेकिन यह अभी भी सबसे तेजी से मानव निर्मित वस्तु होने का रिकॉर्ड रखता है।

तो अगर मल्लाह १ 60,000 किमी / घंटा के निरंतर वेग से लाल बौना प्रॉक्सिमा सेंटौरी की दिशा में यात्रा कर रहा था, उस दूरी की यात्रा में 76,000 वर्ष (या 2,500 पीढ़ी) से अधिक का समय लगेगा। लेकिन अगर यह रिकॉर्ड-ब्रेकिंग गति प्राप्त कर सकता है हेलिओस २सूर्य की निकटता - 240,000 किमी / घंटा की निरंतर गति - यह ले जाएगा 19,000 साल (या ६०० पीढ़ियों से अधिक) ४.२४३ प्रकाश-वर्ष की यात्रा करने के लिए। महत्वपूर्ण रूप से बेहतर है, लेकिन अभी भी व्यावहारिकता के दायरे में नहीं है।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक (EM) ड्राइव:

इंटरस्टेलर यात्रा का एक अन्य प्रस्तावित तरीका रेडियो फ्रीक्वेंसी (आरएफ) गुंजयमान गुहा थ्रस्टर के रूप में आता है, जिसे ईएम ड्राइव के रूप में भी जाना जाता है। मूल रूप से 2001 में ब्रिटेन के वैज्ञानिक रोजर के। शायर द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जिन्होंने इसे लाने के लिए सैटेलाइट प्रोपल्शन रिसर्च लिमिटेड (एसपीआर) की शुरुआत की थी, इस ड्राइव को इस विचार के इर्द-गिर्द बनाया गया है कि विद्युत चुम्बकीय माइक्रोवेव गुहाएं विद्युत ऊर्जा के सीधे रूपांतरण के लिए जोर दे सकती हैं ।

जबकि पारंपरिक विद्युत चुम्बकीय थ्रस्टरों को एक निश्चित प्रकार के द्रव्यमान (जैसे आयनित कणों) को तैयार करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, यह विशेष ड्राइव सिस्टम बिना किसी प्रतिक्रिया के द्रव्यमान पर निर्भर करता है और कोई दिशात्मक विकिरण का उत्सर्जन नहीं करता है। इस तरह के प्रस्ताव में संदेह का एक बड़ा हिस्सा है, मुख्य रूप से क्योंकि यह गति के संरक्षण के कानून का उल्लंघन करता है - जो बताता है कि एक प्रणाली के भीतर, गति की मात्रा स्थिर रहती है और न तो बनाई जाती है और न ही नष्ट होती है, लेकिन केवल कार्रवाई के माध्यम से बदल जाती है ताकतों।

हालांकि, डिजाइन के साथ हाल के प्रयोगों से जाहिर तौर पर सकारात्मक परिणाम मिले हैं। जुलाई 2014 में, ओहियो के क्लीवलैंड में 50 वें एआईएए / एएसएमई / एसएई / एएसईई संयुक्त प्रणोदन सम्मेलन में, नासा के उन्नत प्रणोदन अनुसंधान के शोधकर्ताओं ने दावा किया कि उन्होंने इलेक्ट्रोमैट प्रोपल्शन ड्राइव के लिए एक नए डिजाइन का सफलतापूर्वक परीक्षण किया था।

इसके बाद 2015 के अप्रैल में जब नासा ईगलवर्क्स (जॉनसन स्पेस सेंटर का हिस्सा) के शोधकर्ताओं ने दावा किया कि उन्होंने ड्राइव को वैक्यूम में सफलतापूर्वक परीक्षण किया था, एक संकेत है कि यह वास्तव में अंतरिक्ष में काम कर सकता है। उसी वर्ष जुलाई में, ड्रेसडेन यूनिवर्सिटी ऑफ़ टेक्नोलॉजी के स्पेस सिस्टम विभाग के एक शोध दल ने इंजन के अपने संस्करण का निर्माण किया और एक डिटेक्टिव थ्रस्ट का अवलोकन किया।

और 2010 में, चीन के शीआन में नॉर्थवेस्टर्न पॉलिटेक्निकल यूनिवर्सिटी के प्रो। जुआन यांग ने ईएम ड्राइव तकनीक में अपने शोध के बारे में कई पत्र-पत्रिकाओं का प्रकाशन शुरू किया। इसका समापन उसके 2012 के पेपर में हुआ जहाँ उसने उच्च इनपुट शक्ति (2.5kW) की सूचना दी और थ्रस्ट (720mN) स्तर का परीक्षण किया। 2014 में, उसने एम्बेडेड थर्मोकॉल के साथ आंतरिक तापमान माप से जुड़े व्यापक परीक्षणों की रिपोर्ट की, जो यह पुष्टि करता था कि सिस्टम ने काम किया है।

नासा के प्रोटोटाइप (जो 0.4 एन / किलोवाट की शक्ति का अनुमान लगाता है) पर आधारित गणना के अनुसार, ईएम ड्राइव से लैस एक अंतरिक्ष यान 18 महीनों से भी कम समय में प्लूटो की यात्रा कर सकता है। न्यू होराइजंस की जाँच के लिए वहां पहुंचने में एक-छठा समय लगा, जो 58,000 किमी / घंटा (36,000 मील प्रति घंटे) के करीब की गति से यात्रा कर रहा था।

प्रभावशाली लगता है। लेकिन उस दर पर भी, यह ईएम इंजन से लैस एक जहाज ले जाएगा 13,000 साल पोत के लिए इसे प्रॉक्सीमा सेंटौरी बनाने के लिए। करीब हो रही है, लेकिन जल्दी से पर्याप्त नहीं है! और जब तक कि तकनीक निश्चित रूप से काम करने के लिए सिद्ध नहीं हो सकती, तब तक यह हमारे अंडे को इस टोकरी में रखने के लिए बहुत मायने नहीं रखता है।

परमाणु थर्मल / परमाणु विद्युत प्रणोदन (NTP / NEP):

इंटरस्टेलर अंतरिक्ष उड़ान के लिए एक और संभावना परमाणु इंजन से लैस अंतरिक्ष यान का उपयोग करना है, एक अवधारणा जो नासा दशकों से खोज रही है। एक न्यूक्लियर थर्मल प्रोपल्शन (NTP) रॉकेट में, एक रिएक्टर के अंदर तरल हाइड्रोजन को गर्म करने के लिए यूरेनियम या ड्यूटेरियम प्रतिक्रियाओं का उपयोग किया जाता है, इसे आयनित हाइड्रोजन गैस (प्लाज्मा) में बदल दिया जाता है, जिसे फिर एक रॉकेट नोजल के माध्यम से थ्रस्ट उत्पन्न करने के लिए प्रसारित किया जाता है।

एक न्यूक्लियर इलेक्ट्रिक प्रोपल्शन (NEP) रॉकेट में उसी मूल रिएक्टर को शामिल किया जाता है जो अपनी ऊष्मा और ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है, जो तब एक विद्युत इंजन को पावर करेगा। दोनों ही मामलों में, रॉकेट रासायनिक प्रसार के बजाय परमाणु विखंडन या संलयन पर निर्भर करेगा, जो आज तक नासा और अन्य सभी अंतरिक्ष एजेंसियों का मुख्य आधार रहा है।

रासायनिक प्रणोदन की तुलना में, NTP और NEC दोनों ही कई लाभ प्रदान करते हैं। रॉकेट ईंधन की तुलना में यह सबसे पहले और सबसे स्पष्ट लगभग असीमित ऊर्जा घनत्व है। इसके अलावा, परमाणु-संचालित इंजन भी इस्तेमाल किए गए प्रणोदक की मात्रा के सापेक्ष बेहतर थ्रस्ट प्रदान कर सकता है। यह आवश्यक प्रणोदक की कुल राशि में कटौती करेगा, इस प्रकार लॉन्च वजन में कटौती और व्यक्तिगत मिशनों की लागत।

यद्यपि कोई भी परमाणु-थर्मल इंजन कभी नहीं उड़ा है, कई डिजाइन अवधारणाओं का निर्माण और परीक्षण पिछले कुछ दशकों में किया गया है, और कई अवधारणाओं का प्रस्ताव किया गया है। ये पारंपरिक सॉलिड-कोर डिज़ाइन - जैसे कि न्यूक्लियर इंजन फ़ॉर रॉकेट व्हीकल एप्लीकेशन (NERVA) - से अधिक उन्नत और कुशल अवधारणाएँ हैं, जो किसी तरल या गैस कोर पर निर्भर करती हैं।

हालांकि, ईंधन-दक्षता और विशिष्ट आवेग में इन लाभों के बावजूद, सबसे परिष्कृत NTP अवधारणा में 5000 सेकंड (50 kN · s / kg) की अधिकतम विशिष्ट आवेग है। विखंडन या संलयन द्वारा संचालित परमाणु इंजनों का उपयोग करते हुए, नासा के वैज्ञानिकों का अनुमान है कि मंगल ग्रह को पाने के लिए केवल 90 दिन में एक अंतरिक्ष यान ले जाएगा जब ग्रह "विपक्ष" पर था - अर्थात पृथ्वी से 55,000,000 किमी के करीब।

लेकिन प्रोक्सिमा सेंटौरी की एक तरफ़ा यात्रा के लिए समायोजित, एक परमाणु रॉकेट अभी भी उस बिंदु पर तेजी लाने में सदियों लगेगा जहां यह प्रकाश की गति का एक अंश उड़ रहा था। इसके बाद यात्रा के समय के कई दशकों की आवश्यकता होगी, इसके बाद गंतव्य तक पहुंचने से पहले कई शताब्दियों तक मंदी का सामना करना पड़ेगा। सभी ने बताया, हम अभी भी बात कर रहे हैं 1000 साल इससे पहले कि वह अपने गंतव्य तक पहुंचे। इंटरप्लेनेटरी मिशनों के लिए अच्छा है, इंटरस्टेलर लोगों के लिए अच्छा नहीं है।

सैद्धांतिक तरीके:

मौजूदा तकनीक का उपयोग करते हुए, एक इंटरस्टेलर मिशन पर वैज्ञानिकों और अंतरिक्ष यात्रियों को भेजने में लगने वाला समय निषेधात्मक रूप से धीमा होगा। यदि हम उस यात्रा को एक ही जीवनकाल या एक पीढ़ी के भीतर करना चाहते हैं, तो कुछ अधिक कट्टरपंथी (उर्फ अत्यधिक सैद्धांतिक) की आवश्यकता होगी। जबकि वर्महोल और जंप इंजन अभी भी इस समय शुद्ध कल्पना हो सकते हैं, कुछ उन्नत विचार हैं जो वर्षों से माने जाते हैं।

परमाणु पल्स प्रणोदन:

परमाणु नाड़ी प्रणोदन तेजी से अंतरिक्ष यात्रा का एक सैद्धांतिक रूप से संभव रूप है। इस अवधारणा को मूल रूप से 1946 में प्रस्तावित किया गया था, एक पोलिश-अमेरिकी गणितज्ञ स्टैनिस्लाव उलम, जिन्होंने मैनहट्टन परियोजना में भाग लिया था, और फिर प्रारंभिक गणना 1947 में एफ। रिन्स और उलम द्वारा की गई। वास्तविक परियोजना - जिसे प्रोजेक्ट ओरियन के रूप में जाना जाता है - में शुरू किया गया था। 1958 और 1963 तक रहा।

प्रिंसटन में इंस्टीट्यूट फॉर एडवांस्ड स्टडी से जनरल एटॉमिक्स और भौतिक विज्ञानी फ्रीमैन डायसन पर टेड टेलर द्वारा प्रकाशित, ओरियन ने स्पंदित परमाणु विस्फोटों की शक्ति का अत्यधिक उच्च आवेग (यानी वजन की तुलना में जोर की मात्रा) प्रदान करने की शक्ति का दोहन करने की उम्मीद की रॉकेट कितने सेकंड तक लगातार फायर कर सकता है)।

संक्षेप में, ओरियन डिज़ाइन में थर्मोन्यूक्लियर वॉरहेड की उच्च आपूर्ति के साथ एक बड़ा अंतरिक्ष यान शामिल है, जो इसके पीछे एक बम को रिहा करके प्रणोदन को प्राप्त करता है और फिर एक "पुशर" नामक रियर-माउंटेड पैड की मदद से डेटोनेशन लहर की सवारी करता है। प्रत्येक विस्फोट के बाद, विस्फोटक बल इस ढकेलने वाले पैड द्वारा अवशोषित किया जाता है, जो बाद में गति में बदल जाता है।

यद्यपि आधुनिक मानकों द्वारा शायद ही सुरुचिपूर्ण, डिजाइन का लाभ यह है कि यह एक उच्च विशिष्ट आवेग को प्राप्त करता है - जिसका अर्थ है कि यह अपने ईंधन स्रोत (इस मामले में, परमाणु बम) से न्यूनतम लागत पर अधिकतम ऊर्जा निकालता है। इसके अलावा, अवधारणा सैद्धांतिक रूप से बहुत उच्च गति प्राप्त कर सकती है, कुछ अनुमानों के अनुसार बॉलपार्क आंकड़ा 5% प्रकाश की गति (या 5.4 × 10) जितना अधिक है⁷ किमी / घंटा)।

लेकिन निश्चित रूप से, डिजाइन के लिए अपरिहार्य गिरावट है। एक के लिए, इस आकार का एक जहाज बनाने के लिए अविश्वसनीय रूप से महंगा होगा। 1968 में डायसन द्वारा निर्मित अनुमानों के अनुसार, एक ओरियन अंतरिक्ष यान जो प्रणोदन उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोजन बम का उपयोग करता था, उसका वजन 400,000 से 4,000,000 मीट्रिक टन होगा। और उस वजन के कम से कम तीन-चौथाई परमाणु बम होते हैं, जहां प्रत्येक वारहेड का वजन लगभग 1 मीट्रिक टन होता है।

सभी ने बताया, डायसन के सबसे रूढ़िवादी अनुमानों ने ओरियन शिल्प के निर्माण की कुल लागत 367 बिलियन डॉलर रखी। मुद्रास्फीति के लिए समायोजित, जो लगभग $ 2.5 ट्रिलियन डॉलर का काम करती है - जो अमेरिकी सरकार के वर्तमान वार्षिक राजस्व का दो-तिहाई से अधिक है। इसलिए, अपने सबसे हल्के में, शिल्प निर्माण के लिए बेहद महंगा होगा।

परमाणु विकिरण का उल्लेख नहीं करने के लिए उत्पन्न होने वाले सभी विकिरण की थोड़ी समस्या भी है। वास्तव में, इस कारण से यह माना जाता है कि परियोजना को समाप्त कर दिया गया है, 1963 की आंशिक परीक्षण प्रतिबंध संधि के कारण, जिसने परमाणु परीक्षण को सीमित करने और ग्रह के वायुमंडल में परमाणु गिरावट की अत्यधिक रिहाई को रोकने की मांग की थी।

फ्यूजन रॉकेट:

कठोर परमाणु ऊर्जा के दायरे में एक अन्य संभावना में रॉकेट शामिल हैं जो थ्रस्ट उत्पन्न करने के लिए थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं पर भरोसा करते हैं। इस अवधारणा के लिए, ऊर्जा का निर्माण तब किया जाता है, जब इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग करते हुए जड़त्वीय कारावास द्वारा एक रिएक्शन चैंबर में एक ड्यूटेरियम / हीलियम -3 मिक्स के छर्रों का उपयोग किया जाता है (कैलिफोर्निया में राष्ट्रीय इग्निशन फैसिलिटी में जो किया जाता है) के समान। यह संलयन रिएक्टर उच्च-ऊर्जा प्लाज्मा बनाने के लिए प्रति सेकंड 250 छर्रों का विस्फोट करेगा, जिसे बाद में जोर बनाने के लिए एक चुंबकीय नोजल द्वारा निर्देशित किया जाएगा।

एक परमाणु रिएक्टर पर निर्भर एक रॉकेट की तरह, यह अवधारणा लाभ प्रदान करती है जहां तक ​​ईंधन दक्षता और विशिष्ट आवेग का संबंध है। 10,600 किमी / सेकंड तक के निकास वेगों का अनुमान है, जो पारंपरिक रॉकेटों की गति से बहुत परे है। क्या अधिक है, पिछले कुछ दशकों में प्रौद्योगिकी का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है, और कई प्रस्ताव किए गए हैं।

उदाहरण के लिए, 1973 और 1978 के बीच, ब्रिटिश इंटरप्लेनेटरी सोसायटी ने एक व्यवहार्यता अध्ययन किया, जिसे प्रोजेक्ट डेडलस के रूप में जाना जाता है। फ्यूजन तकनीक के मौजूदा ज्ञान और मौजूदा तरीकों पर भरोसा करते हुए, अध्ययन ने एक ही जीवनकाल में बर्नार्ड्स स्टार (पृथ्वी से 5.9 प्रकाश वर्ष) की यात्रा करने वाली दो-स्तरीय मानव रहित वैज्ञानिक जांच के निर्माण का आह्वान किया।

पहला चरण, दोनों में से बड़ा, 2.05 वर्षों तक काम करेगा और अंतरिक्ष यान को 7.1% प्रकाश की गति (o.071) तक गति देगा। सी)। इस चरण को फिर से बंद कर दिया जाएगा, जिस बिंदु पर, दूसरा चरण अपने इंजन को प्रज्वलित करेगा और अंतरिक्ष यान को लगभग 12% प्रकाश गति तक बढ़ाएगा (0.12) सी) 1.8 वर्ष से अधिक के दौरान। दूसरे चरण के इंजन को तब बंद कर दिया जाता था और जहाज 46 साल के क्रूज अवधि में प्रवेश करता था।

परियोजना के अनुमानों के अनुसार, मिशन को बरनार्ड स्टार तक पहुंचने में 50 साल लगेंगे। प्रॉक्सिमा सेंटॉरी के लिए समायोजित, एक ही शिल्प में यात्रा कर सकता है 36 साल। लेकिन निश्चित रूप से, इस परियोजना ने कई ठोकरें खानों की पहचान की, जिसने तत्कालीन वर्तमान तकनीक का उपयोग करके इसे अक्षम्य बना दिया - जिनमें से अधिकांश अभी भी अनसुलझे हैं।

उदाहरण के लिए, तथ्य यह है कि हीलियम -3 पृथ्वी पर दुर्लभ है, जिसका अर्थ है कि इसे कहीं और खनन किया जाएगा (चंद्रमा पर सबसे अधिक संभावना)। दूसरा, अंतरिक्ष यान को चलाने वाली प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक है कि जारी की गई ऊर्जा प्रतिक्रिया को ट्रिगर करने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा से अधिक हो। और जबकि पृथ्वी पर यहाँ के प्रयोगों ने "ब्रेक-सम गोल" को पार कर लिया है, हम अभी भी एक इंटरस्टेलर स्पेसशिप को ऊर्जा देने के लिए आवश्यक ऊर्जा के प्रकार से बहुत दूर हैं।

तीसरा, ऐसे जहाज के निर्माण के लिए लागत कारक है। यहां तक ​​कि प्रोजेक्ट डेडलस के मानव रहित शिल्प के मामूली मानक के अनुसार, एक पूरी तरह से ईंधन वाले शिल्प का वजन लगभग 4000 मिलियन टन होगा। उस परिप्रेक्ष्य में, नासा के एसएलएस का सकल वजन सिर्फ 30 माउंट से अधिक है, और एकल लॉन्च $ 5 बिलियन (2013 में किए गए अनुमानों के आधार पर) के मूल्य टैग के साथ आता है।

संक्षेप में, एक संलयन रॉकेट न केवल निर्माण के लिए निषेधात्मक रूप से महंगा होगा; इसके लिए फ्यूजन रिएक्टर तकनीक के स्तर की भी आवश्यकता होगी जो वर्तमान में हमारे साधनों से परे है। इकारस इंटरस्टेलर, स्वयंसेवक नागरिक वैज्ञानिकों के एक अंतरराष्ट्रीय संगठन (जिनमें से कुछ ने नासा या ईएसए के लिए काम किया) ने प्रोजेक्ट इकारस के साथ अवधारणा को फिर से जीवंत करने का प्रयास किया है। 2009 में स्थापित, समूह निकट भविष्य में संलयन प्रणोदन (अन्य चीजों के साथ) संभव बनाने की उम्मीद करता है।

फ्यूजन रैमजेट:

Bussard Ramjet के रूप में भी जाना जाता है, प्रणोदन के इस सैद्धांतिक रूप को पहली बार 1960 में भौतिक विज्ञानी रॉबर्ट डब्ल्यू। Bardard द्वारा प्रस्तावित किया गया था। मूल रूप से, यह मानक परमाणु संलयन रॉकेट पर एक सुधार है, जो कि संलयन के लिए हाइड्रोजन ईंधन को संपीड़ित करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करता है। होता है। लेकिन रैमजेट के मामले में, एक भारी विद्युत चुम्बकीय फ़नल "इंटरोपेलर माध्यम से हाइड्रोजन" स्कूप करता है और इसे रिएक्टर में ईंधन के रूप में डंप करता है।

जैसे ही जहाज गति पकड़ता है, प्रतिक्रियाशील द्रव्यमान को एक प्रगतिशील रूप से संकुचित चुंबकीय क्षेत्र में मजबूर किया जाता है, जब तक कि थर्मोन्यूक्लियर संलयन न हो जाए, तब तक इसे संपीड़ित किया जाता है। चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा को एक इंजन नोजल के माध्यम से रॉकेट निकास के रूप में निर्देशित करता है, जिससे पोत को गति मिलती है। इसे नीचे तौलने के लिए किसी भी ईंधन टैंक के बिना, एक संलयन रैमजेट प्रकाश की गति के 4% तक गति प्राप्त कर सकता है और आकाशगंगा में कहीं भी यात्रा कर सकता है।

हालांकि, इस डिजाइन की संभावित कमियां कई हैं। मसलन, ड्रैग की समस्या है। जहाज ईंधन को संचित करने के लिए बढ़ी हुई गति पर निर्भर करता है, लेकिन जैसे-जैसे यह अधिक से अधिक इंटरस्टेलर हाइड्रोजन से टकराता है, यह गति भी खो सकता है - विशेष रूप से आकाशगंगा के सघन क्षेत्रों में। दूसरा, ड्यूटेरियम और ट्रिटियम (पृथ्वी पर यहाँ संलयन रिएक्टरों में प्रयुक्त) अंतरिक्ष में दुर्लभ हैं, जबकि नियमित रूप से हाइड्रोजन (जो अंतरिक्ष में भरपूर मात्रा में है) का फ्यूज़ करना हमारे मौजूदा तरीकों से परे है।

इस अवधारणा को विज्ञान कथाओं में बड़े पैमाने पर लोकप्रिय बनाया गया है। शायद इसका सबसे प्रसिद्ध उदाहरण फ्रैंचाइज़ी में है स्टार ट्रेक, जहां "बस्सार्ड कलेक्टरों" ताना इंजन पर चमकते nacelles हैं। लेकिन वास्तव में, संलयन प्रतिक्रियाओं के बारे में हमारे ज्ञान को एक रैमजेट संभव होने से पहले काफी प्रगति करने की आवश्यकता है। इससे पहले कि हम इस तरह के जहाज के निर्माण पर विचार करना शुरू करें, हमें उस pesky ड्रैग समस्या का भी पता लगाना होगा!

लेजर सेल:

सौर पाल लंबे समय से सौर मंडल की खोज का एक प्रभावी तरीका माना जाता है। निर्माण के लिए अपेक्षाकृत आसान और सस्ता होने के अलावा, सौर पालों का अतिरिक्त बोनस है जिसमें ईंधन की आवश्यकता नहीं है। प्रोपेलेंट की आवश्यकता वाले रॉकेट का उपयोग करने के बजाय, पाल सितारों से विकिरण दबाव का उपयोग करके बड़े अल्ट्रा-पतले दर्पणों को उच्च गति पर धकेलता है।

हालांकि, इंटरस्टेलर उड़ान के लिए, इस तरह की पाल को प्रकाश की गति के करीब पहुंचने वाले वेग से धक्का देने के लिए केंद्रित ऊर्जा बीम (यानी लेजर या माइक्रोवेव) द्वारा संचालित करने की आवश्यकता होगी। इस अवधारणा को मूल रूप से रॉबर्ट फॉरवर्ड द्वारा 1984 में प्रस्तावित किया गया था, जो उस समय ह्यूजेस एयरक्राफ्ट की अनुसंधान प्रयोगशालाओं में भौतिक विज्ञानी थे।

यह अवधारणा सौर पाल के लाभों को बनाए रखती है, इसमें किसी भी जहाज पर ईंधन की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन इस तथ्य से भी कि लेजर ऊर्जा सौर विकिरण से लगभग दूरी पर नहीं फैलती है। तो जबकि एक लेजर चालित पाल निकट-चमकदार गति में तेजी लाने में कुछ समय लेगा, यह केवल प्रकाश की गति तक ही सीमित होगा।

नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी में एडवांस प्रोपल्शन कॉन्सेप्ट स्टडीज के एक निदेशक रॉबर्ट फ्रिसबी द्वारा निर्मित 2000 के एक अध्ययन के अनुसार, एक लेज़र सेल को एक दशक से भी कम समय में प्रकाश की आधी गति तक त्वरित किया जा सकता है। उन्होंने यह भी गणना की कि लगभग 320 किमी (200 मील) व्यास की एक पाल केवल ओवर में प्रॉक्सिमा सेंटॉरी तक पहुंच सकती है बारह साल। इस बीच, लगभग 965 किमी (600 मील) व्यास वाली एक पाल बस के नीचे आ जाएगी 9 वर्ष.

हालांकि, पिघलने से बचने के लिए ऐसी पाल को उन्नत कंपोजिट से बनाया जाना चाहिए। इसके आकार के साथ संयुक्त, यह एक बहुत पैसा जोड़ देगा! इससे भी बुरी बात यह है कि लेज़र के बड़े और शक्तिशाली होने से होने वाला सरासर खर्च प्रकाश की आधी गति तक पाल को चलाने के लिए पर्याप्त है। फ्रिसबी के स्वयं के अध्ययन के अनुसार, लेज़रों को 17,000 टेरावाट बिजली के एक स्थिर प्रवाह की आवश्यकता होगी - जो एक ही दिन में पूरी दुनिया की खपत करती है।

एंटीमैटर इंजन:

विज्ञान कथा के प्रशंसक निश्चित रूप से एंटीमैटर के बारे में सुना है। लेकिन यदि आप एंटीमैटर नहीं करते हैं, तो एंटीमैटर अनिवार्य रूप से एंटीपार्टिकल्स से बना होता है, जिसमें नियमित कणों के समान द्रव्यमान होता है लेकिन विपरीत चार्ज होता है। एक एंटीमैटर इंजन, इस बीच, प्रणोदन का एक रूप है जो बिजली उत्पन्न करने या जोर पैदा करने के लिए पदार्थ और एंटीमैटर के बीच बातचीत का उपयोग करता है।

संक्षेप में, एक एंटीमैटर इंजन में हाइड्रोजन और एंटीहाइड्रोजन के कणों को एक साथ शामिल किया जाता है। यह प्रतिक्रिया एक थर्मोन्यूक्लियर बम जितनी ऊर्जा के साथ-साथ उप-परमाणु कणों की बौछार के साथ-साथ पियोन और म्यून्स कहलाती है। ये कण, जो प्रकाश की गति से एक-तिहाई की गति से यात्रा करते हैं, फिर जोर लगाने के लिए एक चुंबकीय नोजल द्वारा चैनल किए जाते हैं।

रॉकेट के इस वर्ग के लिए लाभ यह है कि पदार्थ / एंटीमैटर मिश्रण के बाकी द्रव्यमान का एक बड़ा हिस्सा ऊर्जा में परिवर्तित हो सकता है, एंटीमैटर रॉकेटों को रॉकेट के किसी अन्य प्रस्तावित वर्ग की तुलना में कहीं अधिक ऊर्जा घनत्व और विशिष्ट आवेग की अनुमति देता है। क्या अधिक है, इस तरह की प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने से एक रॉकेट को प्रकाश की आधी गति तक माना जा सकता है।

पाउंड के लिए पाउंड, जहाज का यह वर्ग सबसे तेज और सबसे अधिक ईंधन कुशल होगा। जबकि पारंपरिक रॉकेटों को अपने गंतव्य के लिए एक अंतरिक्ष यान को चलाने के लिए कई टन रासायनिक ईंधन की आवश्यकता होती है, एक एंटीमैटर इंजन केवल कुछ मिलीग्राम ईंधन के साथ एक ही काम कर सकता है। वास्तव में, एक आधा पाउंड हाइड्रोजन और एंटीहाइड्रोजेन कणों के आपसी विनाश से 10-मेगाटन हाइड्रोजन बम की तुलना में अधिक ऊर्जा प्राप्त होगी।

यह इस सटीक कारण के लिए है कि नासा के इंस्टीट्यूट फॉर एडवांस्ड कॉन्सेप्ट्स (NIAC) ने भविष्य के मंगल अभियानों के लिए तकनीक की एक संभावित माध्यम के रूप में जांच की है। दुर्भाग्य से, जब पास के स्टार सिस्टम के लिए मिशन पर विचार करते हैं, तो यात्रा करने के लिए आवश्यक ईंधन की मात्रा में तेजी से गुणा किया जाता है, और इसे बनाने में शामिल लागत खगोलीय (कोई दंड नहीं!) होगी।

39 वें एआईएए / एएसएमई / एसएई / एएसईई संयुक्त प्रणोदन सम्मेलन और प्रदर्शन (रॉबर्ट फ्रिसबी द्वारा भी) के लिए तैयार एक रिपोर्ट के अनुसार, यात्रा को बनाने के लिए दो-चरण एंटीमैटर रॉकेट को 815,000 मीट्रिक टन (900,000 अमेरिकी टन) से अधिक ईंधन की आवश्यकता होगी। लगभग 40 वर्षों में प्रॉक्सीमा सेंटौरी को। यह बुरा नहीं है, जहां तक ​​समय-सीमा है। लेकिन फिर, लागत ...

जबकि एंटीमैटर का एक ग्राम एक अविश्वसनीय मात्रा में ऊर्जा का उत्पादन करेगा, यह अनुमान है कि सिर्फ एक ग्राम का उत्पादन करने के लिए लगभग 25 मिलियन बिलियन किलोवाट-घंटे ऊर्जा और एक ट्रिलियन डॉलर से अधिक लागत की आवश्यकता होगी। वर्तमान में, मानव द्वारा बनाई गई एंटीमैटर की कुल मात्रा 20 नैनोग्राम से कम है।

और यहां तक ​​कि अगर हम सस्ते के लिए एंटीमैटर का उत्पादन कर सकते हैं, तो आपको आवश्यक ईंधन की मात्रा को पकड़ने के लिए एक बड़े जहाज की आवश्यकता होगी। एरिज़ोना में एम्ब्री-रिडल एरोनॉटिकल यूनिवर्सिटी के डॉ। डारेल स्मिथ और जोनाथन वेबबी की एक रिपोर्ट के अनुसार, एक एंटीमैटर इंजन से लैस एक इंटरस्टेलर क्राफ्ट, प्रकाश की गति को 0.5 तक पहुंचा सकता है और थोड़ी देर में प्रॉक्सिमा सेंटॉरी तक पहुंच सकता है। 8 साल। हालांकि, जहाज का वजन 400 मीट्रिक टन (441 अमेरिकी टन) होगा और यात्रा करने के लिए एंटीमैटर ईंधन के 170 मीट्रिक टन (187 अमेरिकी टन) की आवश्यकता होगी।

इसके आस-पास एक संभावित तरीका एक बर्तन बनाना है जो एंटीमैटर बना सकता है जिसे वह फिर ईंधन के रूप में संग्रहीत कर सकता है। वैक्यूम टू एंटिमैटर रॉकेट इंटरस्टेलर एक्सप्लोरर सिस्टम (VARIES) के नाम से जानी जाने वाली इस अवधारणा को इकारस इंटरस्टेलर के रिचर्ड ओबसी ने प्रस्तावित किया था। इन-सीटू ईंधन भरने के विचार के आधार पर, एक VARIES जहाज बड़े लेज़रों (विशाल सौर सरणियों द्वारा संचालित) पर निर्भर करेगा जो खाली जगह पर निकाल दिए जाने पर एंटीमैटर के कणों का निर्माण करेगा।

रामजेट अवधारणा की तरह, यह प्रस्ताव अंतरिक्ष से दोहन करके ईंधन ले जाने की समस्या को हल करता है। लेकिन एक बार फिर, इस तरह के एक जहाज की सरासर लागत वर्तमान तकनीक का उपयोग करते हुए निषेधात्मक रूप से महंगी होगी। इसके अलावा, बड़े संस्करणों में एंटीमैटर बनाने की क्षमता कुछ ऐसी नहीं है जो वर्तमान में हमारे पास करने की शक्ति है। विकिरण की बात भी है, क्योंकि पदार्थ-प्रतिपिंड विलोपन उच्च-ऊर्जा गामा किरणों के धमाकों का उत्पादन कर सकते हैं।

यह न केवल चालक दल के लिए एक खतरा प्रस्तुत करता है, इसके लिए महत्वपूर्ण विकिरणों को परिरक्षण की आवश्यकता होती है, लेकिन इसके लिए आवश्यक है कि इंजनों को ढाल दिया जाए ताकि वे यह सुनिश्चित कर सकें कि वे उन सभी विकिरणों से परमाणु क्षरण न करें जिनसे वे अवगत होते हैं। इसलिए नीचे की रेखा, एंटीमैटर इंजन हमारी वर्तमान तकनीक और वर्तमान बजट वातावरण के साथ पूरी तरह से अव्यावहारिक है।

अलकुबेर्रे ताना ड्राइव:

साइंस फिक्शन के प्रशंसक भी अलक्यूबियर (या "ताना") ड्राइव की अवधारणा से परिचित नहीं हैं। मैक्सिकन भौतिक विज्ञानी मिगुएल अलकुबेर्रे द्वारा 1994 में प्रस्तावित, यह प्रस्तावित विधि आइंस्टीन के विशेष सापेक्षता के सिद्धांत का उल्लंघन किए बिना एफटीएल यात्रा को संभव बनाने का एक प्रयास था। संक्षेप में, अवधारणा में एक लहर में अंतरिक्ष-समय के कपड़े को खींचना शामिल है, जो सैद्धांतिक रूप से अनुबंध के लिए एक वस्तु से आगे अंतरिक्ष और इसके पीछे के अंतरिक्ष का विस्तार करने का कारण होगा।

इस वेव (यानी एक स्पेसशिप) के अंदर एक वस्तु तब इस तरंग की सवारी करने में सक्षम होगी, जिसे सापेक्ष गति से परे एक "ताना बबल" के रूप में जाना जाता है। चूँकि जहाज इस बुलबुले के भीतर नहीं जा रहा है, लेकिन जैसे-जैसे यह आगे बढ़ रहा है, इसे ले जाया जा रहा है, अंतरिक्ष-समय और सापेक्षता के नियम लागू नहीं होंगे। इसका कारण, यह विधि स्थानीय अर्थों में प्रकाश की तुलना में तेजी से आगे बढ़ने पर निर्भर नहीं करती है।

यह केवल "प्रकाश से तेज" इस अर्थ में है कि जहाज प्रकाश की किरण की तुलना में तेजी से अपने गंतव्य तक पहुंच सकता है जो ताना बबल के बाहर यात्रा कर रहा था। इसलिए यह मानते हुए कि एक अंतरिक्ष यान को अलक्यूबियर ड्राइव सिस्टम के साथ तैयार किया जा सकता है, यह प्रॉक्सीमा सेंटौरी की यात्रा करने में सक्षम होगा। 4 वर्ष से कम। इसलिए जब यह सैद्धांतिक अंतरतारकीय अंतरिक्ष यात्रा की बात आती है, तो यह सबसे अधिक आशाजनक तकनीक है, कम से कम गति के मामले में।

स्वाभाविक रूप से, इस अवधारणा को वर्षों से प्रतिवाद के अपने हिस्से प्राप्त हुए हैं। उनमें से मुख्य तथ्य यह है कि यह क्वांटम यांत्रिकी को ध्यान में नहीं रखता है और इसे थ्योरी ऑफ एवरीथिंग (जैसे लूप क्वांटम गुरुत्व) द्वारा अमान्य किया जा सकता है। आवश्यक ऊर्जा की मात्रा पर गणना ने यह भी संकेत दिया है कि एक ताना ड्राइव को काम करने के लिए निषेधात्मक मात्रा की आवश्यकता होगी। अन्य अनिश्चितताओं में ऐसी प्रणाली की सुरक्षा, गंतव्य पर स्थान-समय पर प्रभाव और कार्य-कारण के उल्लंघन शामिल हैं।

However, in 2012, NASA scientist Harold Sonny White announced that he and his colleagues had begun researching the possibility of an Alcubierre Drive. In a paper titled “Warp Field Mechanics 101“, White claimed that they had constructed an interferometer that will detect the spatial distortions produced by the expanding and contracting spacetime of the Alcubierre metric.

In 2013, the Jet Propulsion Laboratory published results of a warp field test which was conducted under vacuum conditions. Unfortunately, the results were reported as “inconclusive”. Long term, we may find that Alcubierre’s metric may violate one or more fundamental laws of nature. And even if the physics should prove to be sound, there is no guarantee it can be harnessed for the sake of FTL flight.

In conclusion, if you were hoping to travel to the nearest star within your lifetime, the outlook isn’t very good. However, if mankind felt the incentive to build an “interstellar ark” filled with a self-sustaining community of space-faring humans, it might be possible to travel there in a little under a century if we were willing to invest in the requisite technology.

But all the available methods are still very limited when it comes to transit time. And while taking hundreds or thousands of years to reach the nearest star may matter less to us if our very survival was at stake, it is simply not practical as far as space exploration and travel goes. By the time a mission reached even the closest stars in our galaxy, the technology employed would be obsolete and humanity might not even exist back home anymore.

So unless we make a major breakthrough in the realms of fusion, antimatter, or laser technology, we will either have to be content with exploring our own Solar System or be forced to accept a very long-term transit strategy…

We have written many interesting articles about space travel here at Space Magazine. Here’s Will We Ever Reach Another Star?, Warp Drives May Come With a Killer Downside, The Alcubierre Warp Drive, How Far Is A Light Year?, When Light Just Isn’t Fast Enough, When Will We Become Interstellar?, and Can We Travel Faster Than the Speed of Light?

For more information, be sure to consult NASA’s pages on Propulsion Systems of the Future, and Is Warp Drive Real?

And fans of interstellar travel should definitely check out Icarus Interstellar and the Tau Zero Foundation websites. Keep reaching for those stars!