Liệu chúng ta có bao giờ có tàu vũ trụ đậu trong nhà để xe của chúng ta không?

Có rất nhiều điều về con tàu của Han và những con tàu khác mà bạn thấy trong Chiến tranh giữa các vì sao, cực kỳ hấp dẫn. Ví dụ, máy bay chiến đấu X-Wing của Luke đủ nhỏ để bạn có thể tưởng tượng nó phù hợp trong một nhà để xe, nhưng nó dường như có đủ nhiên liệu và nguồn cung cấp (như oxy) trên máy bay để di chuyển quãng đường dài nhiều năm ánh sáng. Tất cả các tàu dường như có:

1. Động cơ cực kỳ mạnh mẽ và hiệu quả sử dụng lượng nhiên liệu rất nhỏ
2. Hệ thống trọng lực nhân tạo cực kỳ hiệu quả
3. Hệ thống giảm chấn quán tính hiệu quả tương đương, cho phép con tàu đi từ 0 đến hàng triệu dặm / giờ chỉ trong vài giây mà không làm nát con tàu thành một chiếc bánh kếp
4. Khả năng di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng.

Không ai có manh mối nhỏ nhất về cách hoàn thành các mục từ 2 đến 4 trong danh sách này ngày hôm nay, vì vậy hãy bỏ qua chúng và chỉ tập trung vào các động cơ. Bạn sẽ bao giờ có một chiếc xe cỡ ô tô có thể bay lên mặt trăng?

Tên lửa Saturn V đưa các phi hành gia Hoa Kỳ lên mặt trăng cho bạn thấy tình trạng công nghệ ngày nay. Saturn V là một tên lửa hóa học. Nó cao 363 feet (110 mét) và nặng 3.000 tấn (2.727.000 kg). Đây khó có thể phù hợp với nhà để xe của bạn! Thêm vào đó, người bình thường sẽ khó có thể mua được. Hoặc để đổ đầy nó - Nó đã chở hơn 5 triệu pound (2.272.000 kg) nhiên liệu!

Để có thể bay lên mặt trăng từ nhà để xe của bạn, một thứ bạn cần là nhiên liệu có mật độ năng lượng cao hơn nhiều. Ví dụ, Cách hoạt động của bức xạ hạt nhân thảo luận về thực tế là một pound uranium được làm giàu cao có đủ năng lượng trong nó tương đương với khoảng 1.000.000 gallon (4 triệu lít hoặc hơn) xăng. Nói cách khác, gần như tất cả năng lượng được tích trữ trong tên lửa Saturn V có thể vừa với một hoặc hai pound (một kg) Uranium đã được làm giàu (giả sử rằng bạn có một cách hiệu quả để chiết xuất năng lượng một cách có kiểm soát). Các cách khác để tạo ra năng lượng hiệu quả bao gồm phản ứng tổng hợp hạt nhân và tiêu hủy vật chất-phản vật chất.

Tuy nhiên, vấn đề với các động cơ tên lửa ngày nay là chúng cần phải có các động cơ phản ứng. . Cách duy nhất hiện nay chúng ta biết để đẩy một tàu vũ trụ qua không gian là ném một thứ gì đó ra phía sau tàu vũ trụ và tận dụng lợi thế của phản ứng ngang bằng và ngược chiều. Bài báo có tựa đề Cách thức hoạt động của động cơ tên lửa đi sâu vào vấn đề này rất chi tiết. Một tên lửa hóa học đốt cháy nhiên liệu để tăng tốc, và sau đó ném khối lượng nhiên liệu ra phía sau tên lửa với tốc độ có lẽ là 6.000 MPH (10.000 KPH). Sau đó, tàu vũ trụ được hưởng lợi từ phản ứng cân bằng và ngược chiều và di chuyển về phía trước.

Vì sự phụ thuộc này vào động cơ phản ứng, bạn phải mang theo nhiều thứ hơn là chỉ "năng lượng" trong tàu vũ trụ của mình. Bạn cũng phải mang theo một thứ gì đó để ném ra khỏi tàu vũ trụ của mình để tiến về phía trước. Khối lượng này có thể ở dạng rắn, lỏng hoặc khí. Ví dụ, động cơ ion ion hóa một thứ gì đó như Xenon và tăng tốc các nguyên tử bị ion hóa trong điện trường. Các nguyên tử chuyển động nhanh hơn rất nhiều khi chúng đi ra phía sau động cơ ion, vì vậy bạn sẽ nhận được nhiều chuyển động tịnh tiến hơn trên mỗi nguyên tử được ném ra. Nhưng bạn vẫn phải ném rất nhiều nguyên tử để đi đến bất cứ đâu. Bằng cách ném các nguyên tử với tốc độ gần bằng một phần hợp lý của tốc độ ánh sáng, bạn sẽ nhận được chuyển động tối đa trên mỗi nguyên tử. Tuy nhiên, bạn vẫn phải mang đủ khối lượng để con tàu tăng tốc và sau đó dừng lại khi bạn đến mặt trăng. Sử dụng công nghệ ngày nay, đó là rất nhiều.

Từ cuộc thảo luận này, bạn có thể thấy rằng tàu vũ trụ cá nhân của bạn cần một hệ thống sản xuất năng lượng rất kỳ lạ (sử dụng phân hạch hạt nhân, phản ứng tổng hợp hạt nhân hoặc phản vật chất), và bạn phải mang khối lượng sẽ ném ra khỏi con tàu để tạo ra chuyển động. Khối lượng đó sẽ là đáng kể nếu sử dụng các công nghệ hiện tại. Một vấn đề cuối cùng liên quan đến sản xuất nhiệt. Sự phân hạch và phản ứng tổng hợp hạt nhân tạo ra rất nhiều nhiệt, bạn sẽ cần phải đổ đi đâu đó. Việc truyền nhiệt vào không gian rất khó vì chân không của không gian khiến nó trở thành cái phích lớn nhất thế giới. Kích thước của bộ tản nhiệt sẽ ngăn không cho tàu vũ trụ cá nhân của bạn phù hợp trong nhà để xe.

Vì vậy, nó có vẻ không tốt ngay bây giờ. Trừ khi ai đó phát minh ra thứ gì đó như một cỗ máy chống trọng lực rẻ tiền hoặc một cách làm cong không thời gian, chúng ta sẽ không bay lên mặt trăng trong ô tô của mình bất cứ lúc nào trong tương lai gần ...

Dưới đây là một số liên kết thú vị:

• NASA:Các nhà khoa học kiểm tra bằng cách sử dụng phản vật chất và phản ứng tổng hợp
• Sức đẩy hạt nhân nhiệt
• Du hành trong không gian
• Hệ thống khởi động &đẩy
• Khái niệm cơ bản về nhiệt hạch hạt nhân