פרויקט דדלוס
פרויקט דדלוס (אנגלית: Project Daedalus) הוא מחקר שנערך בשנים 1973-1978 על ידי החברה הבריטית הבין-כוכבית במטרה ליצור עיצוב מתקבל על הדעת של כלי רכב בין-כוכבי לא-מאויש. כתריסר מדענים ומהנדסים לקחו חלק במיזם.
היעד שנבחר למשימה היה כוכב ברנרד, במרחק 5.9 שנות אור, אשר בזמנו סברו כי הוא בעל כוכב לכת (העדויות לקביעה זו נמצאו לא אמינות מאוחר יותר). עם זאת, העיצוב נדרש להיות גמיש מספיק כדי שניתן יהיה לשנות את יעד המשימה לכל כוכב קרוב אחר.
שני העקרנות המנחים בתכנון החללית היו שימוש בטכנולוגיות קיימות או של העתיד הקרוב וזמן הטיסה של כ-50 שנה, סדר גודל של אורך חיי אדם, למרות היותה גשושית מחקר בלתי מאוישת. שיטת ההנעה שנבחרה עבור המשימה הייתה היתוך גרעיני.
קונספט
כלי הרכב הבין-כוכבי היה אמור להיבנות במסלול סביב כדור הארץ ולהיות בעל מסה התחלתית של כ-54 אלף טונות מטריות, כאשר את מרבית המסה מהווה הדלק (כ-50,000 טון) ומסת המטען המדעי הייעודי היא כ-500 טונות. הנעת החללית תוכננה להיות דו-שלבית. השלב הראשון היה פועל במשך שנתיים ומאיץ את כלי הרכב למהירות של 7.1% ממהירות האור. לאחר מכן הוא היה מופרד מהחללית והשלב השני היה מופעל למשך שנתיים נוספות ומגדיל את מהירותה לכ-12% ממהירות האור. כיבוי השלב השני התחיל את שלב השיוט, שנמשך 46 שנים. עקב תחום הטמפרטורות הגדול בו תוכננה החללית לתפקד (מאפס מוחלט ועד 1600 מעלות צלזיוס), המנוע ורכיביו תוכננו להיות עשויים מבריליום, ששומר על חוזקו גם בטמפרוטות נמוכות מאוד.
המהירויות אליהן נדרש להגיע כלי הרכב היו הרבה מעבר ליכולות טילים כימיים, או אפילו של הנעת מתקפים גרעיניים, אשר נחקרה במהלך פרויקט אוריון. במקום אלה, תוכנן עבור הדדלוס מנוע היתוך גרעיני, שהיה משתמש בכדורי תערובת דאוטריום/הליום-3 כדלק. כ-250 כדורים היו עוברים היתוך כל שנייה על ידי קרני אלקטרונים והפלזמה) שנוצרה בתהליך הייתה מכוונת על ידי שדות מגנטיים לפליטה והאצת כלי הרכב. הליום-3 הוא חומר נדיר והתכנון היה להשיגו מהאטמוספירה של צדק, באמצעות מפעל כרייה רובוטי, בתהליך שאורכו הוערך בכ-20 שנה.
השלב השני של החללית נשא שני טלסקופים אופטיים בגודל 5 מטר וטלסקופ רדיו בקוטר 20 מטר. כ-25 שנים לאחר השיגור הטלסקופים היו מתחילים לסרוק את המרחב סביב כוכב ברנרד במטרה ללמוד יותר על כוכבי לכת שאולי מקיפים אותו. המידע שנאסף היה נשלח לכדור הארץ, בנצלו את פעמון המנוע הראשי, בקוטר 40 מטר, כאנטנת תקשורת. מכיוון שהתכנון לא היה להאט את החללית בהגיעה לכוכב המטרה, מטען הדדלוס כלל מערך של 18 גשושיות עצמאיות, שהיו משוגרות בטווח של 7.2 עד 1.8 שנים לפני הגעת החללית הראשית למערכת הכוכב. גשושות אלה היו בעלות מנועי יונים וכן מצלמות, ספקטרוסקופים וציוד מדעי נוסף לחישה מרחוק והמידע שהן אספו מהמטרות אליהן שוגרו היה מועבר לחללית האם וממנה לכדור הארץ.
המטען הייעודי של החללית הראשית (שכלל את הטלסקופים, הגשושיות וציוד נוסף) היה מוגן מהתווך הבין-כוכבי על ידי דיסקת מגן עשויה בריליום בעובי 7 מ"מ ומסתה 50 טון. בריליום נבחר הודות למשקלו הסגולי הנמוך ולאנרגיה הגבוהה שדרושה לאידויו. מכשולים גדולים יותר שעלולים היו להימצא בנתיב החללית בזמן המעבר במערכת כוכב היעד היו אמורות להיות מושמדות על ידי ענן חלקיקים מלאכותי שייצרו רכבי עזר, במרחק של כ-200 ק"מ לפני הרכב הראשי. כמו כן, החללית תוכננה לשאת מספר 'שרתים' רובוטיים לביצוע פעולות תיקונים ותחזוקה.
נתוני החללית
- אורך כולל: 190 מטר.
- שלב א':
- שלב ב':
- מסת הודף – 4000 טונות
- מסת כלי רכב – 980 טונות
- זמן פעולת מנוע – 1.76 שנים
- דחף – 663,000 ניוטון
- מהירות פליטת החומר מהמנוע – 10,000 ק"מ/שנייה
- מסת מטען ייעודי – 450 טונות
וריאציה מאוחרת
ניתוח הנדסי של גרסה משתכפלת של הדדלוס פורסם ב-1980 על ידי פרנק פרייטס. העיצוב המקורי שונה כדי לכלול את תת-המערכות הדרושות להקניית יכולות שכפול עצמי. בתכנון זה, כלי הרכב המקורי היה נושא "מפעל הזרע", בעל מסה של כ-440 טון, לאתר מרוחק, בו המפעל היה מתחיל ליצור העתקים של עצמו, לפיתוח יכולת ייצור גדולה יותר. מערך הייצור הכולל היה מופעל לייצור כלי רכב חדשים, כאשר כל אחד נושא "מפעל זרע" לאתר חדש וכך הלאה. מסת כל גשושית הייתה גדולה משמעותית מזו בתכנון המקורי, בעיקר בגלל מסת הדלק הדרושה כדי להאט ממהירות של 12% ממהירות האור, אליה הגיעה במסע הבין-כוכבי.
תכנון זה חורג מגבולות המחקר הבין-כוכבי הראשוני הבסיסי ועובר לשלב של התפשטות רחבת היקף במרחבי החלל. מפעלים רובוטיים משתכפלים הפכו להיות כלי מוכר בספרות מדעית ובספרות מדע בדיוני, והם נותנים אפשרות לעליית מדרגה בגודל פרויקטים הנדסיים (וצעד בדרך הנדסה בסדרי גודל עליהם דיבר פרימן דייסון). כדי להפוך תחום זה למציאותי דרושה התקדמות נוספת במחקר בתחומי ננוטכנולוגיה ובינה מלאכותית. דוגמאות למפעלים מסוג זה ניתן למצוא ב"מאדים הכחול", הספר השלישי בטרילוגיית מאדים של סופר המדע הבדיוני קים סטנלי רובינסון.
קישורים חיצוניים
