מדע וטכנולוגיה

הדרך לחקר היקום: פצצות טילים וחורים שחורים

בכתבה על פרדוקס פרמי דיברנו על הפער שבין החישובים המדעיים המנבאים אלפי תרבויות חוצניות אל מול העובדה שאנחנו כאן לבדנו. אולי זה נכון ואולי זה לא, אבל כן ברור שכשאנו מביטים לחלל אנחנו חושבים כיצד נפגוש חוצנים או נקים התיישבויות חדשות על פני כוכבי לכת רחוקים. אז עזבו טילים פשוטים וחורי תולעת שלא ברור איך נייצר אותם, בואו נדבר על הדברים שעדיין אין אבל ניתן להשיג בעשרות השנים הקרובות.

צילום: Visualhunt.com

לגלוש על פצצות

טילים קונבנציונליים עובדים על דלק מאובנים, מימן וחמצן והידרזין שאומנם מאוד אנרגטיים אבל במושגים של אנרגיה שנדרשת למסעות בחלל הם בכלל לא מגרדים את מה שנדרש לנו. כלי הרכב במסעות אפולו הגיעו למהירויות של 25000 קמ"ש אבל בחלל אנחנו צריכים יותר מזה, אנחנו צריכים אחוזים משמעותיים ממהירות האור שהיא 300000 ק"מ בשנייה כך שהאחוז הכי מוצלח שלנו כרגע הוא 0.0023%.
דלק רגיל לא ילך, אבל בארסנל הדרכים לפצח אנרגיה מחומרים יש לנו עוד שיטה, לפצח קשרים תוך אטומיים. את השיטה הזו כבר הציעו באמצע המאה הקודמת ובסיסה הרעיון בו נפוצץ פצצות אטומיות ונרכב על גלי ההדף שלהן.
זה היה רעיון נחמד באמצע המאה הקודמת אבל מאז התקדמנו והיום אנחנו מתקרבים ליכולת להכיל היתוך גרעיני שהוא הרבה יותר אנרגטי. פיצוץ של מאות אלפי פצצות כאלו אחת אחרי השנייה יכולות להביא אותנו לעד 10% ממהירות האור וכפועל יוצא מכך להביא אותנו למערכת אלפא סנטורי (הקרובה עלינו ביותר) בתוך 44 שנה.

האנרגיה הטמונה בשמש. By NASA Goddard Laboratory for Atmospheres and Yohkoh Legacy

נחמד לא? אז שכחתם משהו, את הבלמים.

בחלל אין ממש חיכוך ולכן אנחנו נמשיך לנוע במהירות שהגענו אליה ונחלוף על פני היעד ומשם נמשיך לשייט לקצה הגלקסיה. כתוצאה מכך בכל רעיון האצה למהירויות גבוהות חייב להתקיים המנגנון של האטה ממהירויות שכאלה. במקרה שלנו זה עוד יחסית קל, בו נתחיל לירות פצצות מימן שיאטו אותנו ואז המסע שלנו כמובן יקח פי שתיים זמן, כ-90 שנה. אנחנו אולי לא נשרוד אותו אבל מי יודע אולי הצאצאים שלנו, או שעד אז נפתח טכנולוגיות מארכות חיים עד כדי כך.

מפרשי שמש

זו השיטה שהביטוי לגביה יהיה כנראה להפליג ולא לטוס. הרעיון כאן הוא לבנות יריעות ענק בקוטר של לפחות 100 ק"מ (חיפה – תל אביב). היריעות האלו יהיו עשויות חומרים מתקדמים המשלבים סיבי פחמן ומצופים באלומינה (ספיר) במטרה להחזיר אור. על היריעות האלו יכוונו לייזרים עוצמתיים שישבו על הירח או יחוגו סביב השמש ויקבלו את האנרגיה שלהם משם וכך אנחנו נוכל להגיע ל… 10% ממהירות האור ואף אחד לא באמת חשב  על הבלמים עדיין.

אבל לא צריך לזרוק רעיון טוב רק כי הוא נראה קצת רחוק לביצוע. מפרשי חלל הם כפי הנראה הדרך שלנו לשלוח כלי מחקר בלתי מאוישים לחלל הרחוק ובכך לסלול את הדרך למסעות המאוישים שיגיעו אחריהם. מעבר לכך, זהו פתרון הרבה יותר ידידותי מלפוצץ פצצות מימן כל הדרך לכוכב הבא.

By John Ballentine

אנטי חומר 

יכולת ההמרה של אנרגיה מחומר רגיל בעזרת היתוך גרעיני היא בערך כ-1%. אם נמיר יותר מזה, נצטרך הרבה פחות חומר ומכאן הרבה פחות משקל של דלק ואז אנחנו תלויים רק בכמות האנרגיה שאנחנו יכולים לתפוס. אנטי חומר מתנהג בצורה מאוד דומה לחומר הרגיל רק שמטענו נגדי, כלומר, אלקטרונים עם מטען חיובי (פוזיטרונים) פרוטונים עם מטען שלילי (אנטי פרוטונים). אנטי חומר נמצא בכל רגע סביבנו, בכל רגע נוצרים ונעלמים חלקיקי אנטי חומר בהתנגשויות עם חומר רגיל וכתוצאה נוצרת הרבה אנרגיה (באופן טבעי נוצר כל כך קצת אנטי חומר שהאנרגיה מהתנגשויות אלו לא מורגשת למעט קרני גמא הנפלטות בתהליך). כתוצאה מכך קשה למצוא אנטי חומר ועוד יותר קשה להחזיק בו. על כדור הארץ כיום מייצרים אנטי חומר במאיצי חלקיקים ומחזיקים בכמויות מזעריות שלו בתוך שדות אלקטרומגנטיים שמונעים ממנו לגעת בחומר רגיל. ייצור של גרם אחד של החומר האקזוטי הזה עולה בערך 25 מיליארד דולרים.

אבל תחשבו כמה הוא יכול לתת לנו, כי 10 גרם של החומר הזה יכולים לזרוק אותנו למאדים בתוך חודש טיסה. אם נצליח לייצר קילוגרמים של החומר הזה נוכל לטוס על גבי טילי אנטי חומר שמגיעים למהירויות של חצי ממהירות האור, שאלו בערך 9 שנות טיסה למערכת הקרובה אלינו ואם ממש ננסה אולי ניתן יהיה להגיע ל-80% ממהירות האור, מה שיקצר את משך המסע ל-3.3 שנים.

By NASA/MSFC


כדור הברק – kugelblitz

הרעיון הזה קיבל הרבה הייפ בתקופה האחרונה, בסופו של יום, אין דבר מגניב יותר מלטוס על גבי חור שחור, אבל איך זה עובד?
למרות שחורים שחורים לא אמורים לתת לשום דבר לצאת מהם, הם כן פולטים את קרינת הוקינג שבסופו של יום גורמת "להתאיידות" שלהם. לקרינה הזו יש אנרגיה שניתן לנצל לדחף.
אם נצליח לייצור חור שחור שיושב ליד החללית שלנו כך שנוכל לנצל את קרינת הוקינג הנפלטת ממנו נוכל לטוס במהירות של 10% ממהירות האור כבר בתוך 20 יום ובמהירויות גבוהות יותר בהמשך.
את החור השחור צריך ליצור בעזרת לייזר רב עצמה שיעוות את מרחב הזמן מספיק. המשקל האידאלי של החור השחור יהיה כנראה 600 מליארד קילוגרם המרוכזים בנקודה שגודלה כגודל פרוטון אחד. חור שחור קטן מדי ייעלם מהר מידי, וחור שחור גדול יותר יהיה איטי יותר ועלול פשוט לא להאיץ את החללית ואת עצמו.

 

 

מירון לב

הדרך לחקר היקום: פצצות טילים וחורים שחורים

תגובות

השאר תגובה

האימייל לא יוצג באתר.


הנצפים ביותר

‎למעלה

אהבתם את התכנים שלנו?לחצו לייק וקבלו עדכונים שוטפים

טעות בפרסום?

עזרו לנו להבין את הטעות, כתבו לנו דרך תיבת הטקסט את הטענה ואנחנו נשמח להתייחס ולתקן את הפרסום. לפרטים נוספים צרו קשר דרך [email protected]

x
עדכון שבועי על תוכן מרחבי הרשת לתיבת המייל שלכם, מתאים? הרשמו עכשיו !

הרשמו באמצעות כתובת המייל שלכם ותהנו מעדכון שבועי קבוע של החדשות החמות מרחבי הרשת, ובחינם!

באתר זה פועלת אמנת פרטיות ואנטי-ספאם