>> HLK 자연과학 >  >> 천문학

Star Trek의 서브 라이트 속도 :수행 할 수 있습니까?

Trekkies 시리즈, 서적 및 영화 약속. 이 쇼에서 가장 인기있는 기술 중 하나는 워프 드라이브입니다. 이 추진 시스템은 트레커 스의 많은 종의 우주선에 사용되어 놀랍도록 짧은 시간 (몇 달 또는 몇 년에 비해 몇 달 또는 몇 년 동안 빛의 속도)에 걸린 은하계를 가로 질러 가득합니다. 그러나 Warp Drive를 사용해야 할 이유가 항상있는 것은 아니므로 Star Trek의 선박은 임펄스 파워를 사용하여 하위 조명 속도로 이동합니다.

충동 드라이브 란 무엇입니까?

오늘날 탐색 임무는 화학 로켓을 사용하여 우주를 여행합니다. 그러나 그 로켓에는 몇 가지 단점이 있습니다. 그들은 대량의 추진제 (연료)가 필요하며 일반적으로 매우 크고 무겁습니다. Starship Enterprise에 존재하는 것으로 묘사 된 것과 같은 임펄스 엔진,  우주선을 가속화하기 위해 약간 다른 접근 방식을 취하십시오. 화학 반응을 사용하여 우주를 통과하는 대신, 원자로 (또는 유사한 것)를 사용하여 엔진에 전기를 공급합니다.

그 전기는 아마도 필드에 저장된 에너지를 사용하여 선박을 추진하거나 강한 자기장에 의해 시합되고 공예의 뒷면을 뱉어 앞으로 가속화 할 가능성이 높습니다. 그것은 모두 매우 복잡하게 들립니다. 실제로는 최신 기술이 아닌 바로 가능합니다.

효과적으로, 임펄스 엔진은 현재의 화학적 힘 로켓에서 한 걸음 앞으로 나아가는 것을 나타냅니다. 그들은 빛의 속도보다 빠르지 않지만 오늘날 우리가 가진 것보다 빠릅니다. 누군가가 그들을 구축하고 배포하는 방법을 알아 내기 전에는 시간 문제 일 것입니다.

언젠가 충동 엔진이있을 수 있습니까?

"Someday"에 대한 좋은 소식은 충동 드라이브의 기본 전제가 이라는 것입니다. 과학적으로 소리. 그러나 고려해야 할 몇 가지 문제가 있습니다. 영화에서 우주선은 임펄스 엔진을 사용하여 빛의 속도의 상당 부분으로 가속화 할 수 있습니다. 이러한 속도를 달성하려면 임펄스 엔진에 의해 생성 된 전력이 중요해야합니다. 그것은 큰 장애물입니다. 현재 원자력을 사용하더라도, 우리는 특히 그러한 대형 선박들에게 그러한 드라이브에 힘을 줄 수있는 충분한 전류를 생산할 수있을 것 같지 않습니다. 그래서 그것은 극복해야 할 한 가지 문제입니다.

또한이 쇼는 종종 행성 대기와 성운, 가스 구름과 먼지 구름에서 사용되는 임펄스 엔진을 묘사합니다. 그러나 임펄스와 같은 드라이브의 모든 설계는 진공 상태에서 작동에 의존합니다. 우주선이 높은 입자 밀도 (대기 또는 가스 및 먼지 구름)의 영역에 들어가 자마자 엔진은 쓸모가 없습니다. 따라서, 무언가가 바뀌지 않는 한 (그리고 Canna는 법을 바꾸는 것, Captain!), 임펄스 드라이브는 공상 과학의 영역에 남아 있습니다.

임펄스 드라이브의 기술적 과제

임펄스는 꽤 좋은 소리를냅니다. 과학 소설에 요약 된대로 사용하는 데 몇 가지 문제가 있습니다. 하나는 시간 팽창 :입니다 크래프트가 상대 론적 속도로 여행 할 때마다 시간 팽창에 대한 우려가 발생합니다. 즉, 공예가 거의 가벼운 속도로 여행 할 때 타임 라인은 어떻게 일관성을 유지합니까? 불행히도, 이것에 대한 방법은 없습니다. 그렇기 때문에 임펄스 엔진이 공상 과학 소설에서 종종 상대 론적 영향이 최소화되는 빛 속도의 약 25%로 제한됩니다.

그러한 엔진의 다른 과제는 그들이 작동하는 곳입니다. 그것들은 진공 상태에서 가장 효과적이지만, 우리는 종종 분위기에 들어가거나 성운이라고 불리는 가스 구름과 먼지 구름을 통해 화를 내면서 트레킹에서 볼 수 있습니다. 현재 상상 된 엔진은 그러한 환경에서 잘 작동하지 않을 것이므로 해결해야 할 또 다른 문제입니다. 

이온 드라이브

그러나 모든 것이 잃어버린 것은 아닙니다. 충동 구동 기술에 매우 유사한 개념을 사용하는 Ion Drives는 수년간 우주선을 타고 사용해 왔습니다. 그러나 높은 에너지 사용으로 인해 크래프트를 매우 효율적으로 가속화하는 데 효율적이지 않습니다. 실제로,이 엔진은 행성 간 크래프트의 1 차 추진 시스템으로 만 사용됩니다. 즉, 다른 행성으로 이동하는 프로브만이 이온 엔진을 운반한다는 것을 의미합니다. 예를 들어 Dawn Spacecraft에는 Dwarf Planet Ceres를 목표로하는 이온 드라이브가 있습니다. 

ION 드라이브는 작동하는 데 소량의 추진제 만 있으면되므로 엔진은 지속적으로 작동합니다. 따라서 화학 물질 로켓이 속도를 높이는 데 더 빠를 수 있지만 연료가 빠르게 떨어집니다. 이온 드라이브 (또는 미래의 임펄스 드라이브)는 그리 많지 않습니다. 이온 드라이브는 며칠, 몇 달, 몇 년 동안 공예를 가속화합니다. 우주선이 더 큰 최고 속도에 도달 할 수 있으며 태양계를 가로 질러 트레킹하는 데 중요합니다.

여전히 충동 엔진이 아닙니다. Ion Drive Technology는 확실히 임펄스 드라이브 기술의 적용이지만, 스타 트렉 에 묘사 된 엔진의 쉽게 이용 가능한 가속화 능력과 일치하지는 않습니다. 그리고 다른 미디어.

플라즈마 엔진

미래의 우주 여행자들은 플라즈마 드라이브 기술과 같은 더 유망한 것을 사용할 수 있습니다. 이 엔진은 전기를 사용하여 플라즈마를 과열 한 다음 강력한 자기장을 사용하여 엔진 뒷면을 배출합니다. 그들은 추진제를 거의 사용하지 않아 오랜 기간 동안, 특히 전통적인 화학 로켓에 비해 작동 할 수 있다는 점에서 Ion Drives와 약간의 유사성을 지니고 있습니다.

.

그러나 그들은 훨씬 더 강력합니다. 그들은 플라즈마 구동 로켓 (오늘날 이용 가능한 기술을 사용하여)이 한 달에 걸쳐 화성에 공예품을 얻을 수 있도록 높은 속도로 공예를 추진할 수있을 것입니다. 이 위업을 거의 6 개월 동안 전통적으로 구동되는 공예품이 필요합니다. 

스타 트렉 입니다 엔지니어링 수준? 좀 빠지는. 그러나 그것은 확실히 올바른 방향으로 나아가는 단계입니다.

우리는 아직 미래의 드라이브를 가지고 있지 않을 수도 있지만, 일어날 수 있습니다. 추가 개발로 누가 알겠습니까? 영화에 묘사 된 것과 같은 충동 드라이브는 언젠가 현실이 될 것입니다.

Carolyn Collins Petersen이 편집하고 업데이트했습니다.


  1. 실제로 3 억 킬로미터를 여행하기를 원하는 화성 메가 시티를 건설하려는 계획
  2. 시뮬레이션은 성장하는 블랙홀이 은하 형성을 조절하는 방법을 보여줍니다
  3. 별이 있기 전에
  4. 초대형 블랙홀 주변의 궤도는 거대한 당구 게임과 같을 수 있습니다.
  5. 2116 년까지 우주에서 할 일은 다음과 같습니다
  6. 유산 칠면조는 무엇입니까?