Legutóbbi blog bejegyzés

Saját fejlesztésű társasjátékok

Molekuláris torpedó

Ingyenes! Letölthető!

Carbomorphozis

Közösségi média

Pajzs technológia 1. rész – űrhajók védelmi rendszere

Szerző: | 2019 nov 22 | Fikciók és tudomány

Ha azt mondom pajzs és pajzsgenerátor, sokaknak a Star Wars filmek ugranak be, gigantikus űrhajókkal, amik sebezhetetlenek mindaddig, míg a láthatatlan védőpajzsuk működőképes. A dolog nem áll messze a valóságtól, ha lehet ilyet mondani sci fi témakörben. Ebben a cikkben a pajzstechnológia különböző változatait járjuk körbe, és természetesen megnézzük, hogy a nagy betűs VALÓSÁGban hol járunk ezzel a dologgal. Az űrutazás egyéb fikcióról és megoldásairól egy korábbi, két részes cikkünkben olvashatsz.

Érdekes egyébként megjegyezni, hogy a filmeken oly látványos elem, miszerint a hajót folyamatosan lövik, de az csak áll egy helyben, a pajzs pedig mindent hárít, a fizika törvényeinek ellent mond, ugyanis az űrben a tehetetlenség miatt az űrhajónak hátra el kellene mozdulnia a becsapódások hatására – mégpedig egyre jobban felgyorsulva – ha csak egy hajtóművel nem kompenzálják a lövedékek elmozdító hatását.

De lássuk most, miből és készíthetünk pajzsot!

Mitől véd a pajzs?

Ugyanúgy, ahogy az ókorban is, a pajzsokat elsősorban a támadások elhárítására használták és használják a tudományos fantasztikum világában. A támadás szűkebb értelemben egy ártó cselekedet, tágabb viszonylatban lehet azonban olyan objektum is, ami az utunkban áll, és egy ütközés vele károsítaná a személyt vagy a járművet.

Bár a filmek mást sugallnak, de valójában az utóbbi eset a gyakoribb egy űrhajóval való utazás során, a bolygóközi- és csillagközi tér ugyanis nem üres. Tele van atomokkal, molekulákkal, amikből akár mikro-meteoritok, vagy komolyabb sziklák is összeállhatnak, melyek az űrhajóba csapódva komoly károkat okozhatnak annak burkolatában.

Mégis mekkora kárt okozhat mondjuk 1 grammnyi tárgy? Nos, ha a fénysebesség negyedrészével csapódik az űrhajóba, akkor képes átütni akár 1 méter vastag titániumot is. Tehát védőpajzs nélkül el se szabad indulni!

űrhajó az űrben

A bolygóközi- és csillagközi tér nem üres

Energia, mint áthatolhatatlan pajzs

Sok filmben hallani szinonim kifejezésként az erőtér szót, tehát feltételezhető, hogy a pajzsgenerátor ebben az esetben valamilyen energiamezőt hoz létre az űrhajó körül, ami áthatolhatatlan, tehát visszaveri, elnyeli vagy szétbontja, amivel érintkezik. De vajon milyen energia képes erre?

Megoldás lehetne egy nagy frekvenciájú erőtér létrehozása, ami megoldást jelentene a fémből készült lövedékek és az űrtörmelék ellen, mivel megolvasztaná a becsapódó tárgyakat. Viszont nagy hátránya, hogy a nem fémes, illetve fény alapú, vagyis lézer lövedékeket egyáltalán nem védené ki. Mindemellett a fenntartása iszonyatos energiát emésztene fel, egy kis erőmű kellene az űrhajóra pajzsgenerátorként, ami ezt elbírná látni.

A választ kereshetjük akár a rezgések szintjén is (ugyanis minden anyagi részecske egy adott energia szinten rezeg). Egyes elméletek szerint – többek közt ezen alapszik a több dimenzió feltételezhető megléte – a hozzánk hasonló rezgésű anyagokat érzékeljük fizikailag, az eltérő rezgésűeket pedig nem (ezek a velünk párhuzamos világok). Ezt alapul véve talán lehetne olyan rezgésszintre hozni az űrhajó körüli teret, ami bár láthatatlan, de mégis áthatolhatatlan védőburkot képezne.

Ezt persze erősen meg lehet kérdőjelezni, többek közt azért is, mert elég nagy különbség van egy lézerfegyver lövedéke és egy meteorit szilárd anyaga között. Kérdéses, hogy létezhet-e olyan rezgés, ami mindkettőt hárítja (ahogy nagy gondja ez a magas frekvenciájú pajzsnak is), de a fényt úgy egyébként átengedi, hogy átláthassanak rajta, illetve a radar- és egyéb észlelő sugaraknak is ki kell jutnia valahogy a pajzson kívülre.

 

Deflektor pajzs, ami nem pusztít csak hárít

A Star Trekben használt pajzstechnológia, melynek elsődleges célja a hajótest megvédése az űrtörmelék ellen. Ez a vonósugár technológia egyik mellékága, ami egy erőtérsugarat vetít ki az űrhajó elé. Ez a sugár eltéríti az anyagokat az űrhajótól a becsapódás előtt.

A pajzsnak van egy alacsonyabb energiával működő része, ami átfésüli a hajó előtti teret, ezek a parabolikus pajzsok, amik csak gázok eltérítésére képesek. A másik a navigációs deflektor rendszer, ami egy erős eltérítő sugár technológia. Ez nagy távolságban megtisztítja a hajó előtti teret, mégpedig úgy, hogy félrelöki az útjába kerülő szilárd anyagokat.

 

Lézer pajzs

Ha konkretizálni szeretnénk az energiapajzs technológiáját, valószínűbb a működőképessége egy lézerfényből álló védőburoknak. Ez felhevíthetné és berobbanthatná a lövedékeket, mielőtt elérik a hajótestet és a szilárd anyagokat is megolvasztaná. Egy ilyen lézerburkolat generálása és fenntartása valószínűleg elég sok energiába kerülne.

Ennél gazdaságosabb módszer lehet néhány torony telepítése az űrhajóra 1-1 lézerágyúval, ami kilövi az ellenséges lövedékeket és nagyobb űr sziklákat a becsapódás előtt. Ez a technológia hatékony lehet egy harc során, de a nagy sebességű utazások közben aligha képes elhárítani a hajót veszélyeztető csillagközi anyagot.

űrcsata

Ütközet az űrben – illusztráció

Szén, mint védőpajzs

A szénről sok izgalmas dolgot lehet elmondani, de ki gondolná, hogy még a pajzstechnológiában is szerepelteti magát? Természetesen itt nem arra a szénre kell gondolni, amivel fűtünk vagy rajzolunk.

A szén egy speciális kutatási területe a nanotechnológia, vagyis egy atom vastagságú szén nanoszálak létrehozása. Hihetetlen, de egy ilyen háló még az acélnál is erősebb lenne. A gond csak az, hogy egyelőre nem vagyunk képesek ebből nagyobb felületnyit készíteni. Az eddigi leghosszabb szén nanoszál csak 15mm hosszúságú volt.

 

Plazmaburok, ami a legközelebb áll a valósághoz

A plazma a negyedik halmazállapot (a másik három a gáznemű, a folyékony és a szilárd). Bár talán meglepő, de odakint a világűrben ez a leggyakoribb. Maga a plazma állapot ionizált gázt jelent, vagyis az elektronok itt nincsenek atomokhoz kötve, ezért szabadon mozoghatnak. Ennek köszönhető az is, hogy a plazma vezeti az elektromos áramot.

A plazma tér mágneses és elektromágneses mezők segítéségével alakítható, és létrehozható belőle egy vékony plazmaréteg, egy úgynevezett plazmaablak, ami átlátszó ugyanakkor képes elválasztani a vákuumot a levegővel teli tértől.  Állítólag ez a legolcsóbb megoldás a kutatások során is, ha vákuumra van szükség egy-egy kísérlethez. Az első plazmaablak létrehozása Ady Hershcovitch és Michael Greene nevéhez fűződik, és egy 2013-as cikkben olvashatunk róla (angol nyelven).

Elméletileg kifejleszthető a plazmaablaknak egy olyan változata, mely körbevehetné az űrhajót, és magas hőmérsékletével elpárologtatná a becsapódó lövedékeket. Valamint többek közt ez lehetne a megoldás az űrhajó dokkok „ajtajának”, ahogy ezt láthattuk is a Star Trek- és más sci fi filmekben.

plazma oszlop

Plazma oszlop – az érintés helyén koncentrálódik

Réteges megoldás

A legjobb megoldást a hatékony pajzsra az SFmag sci fi magazin egy cikkében olvastam, miszerint ha több rétegű lenne az űrhajót körülvevő védőréteg, az működőképes lehetne. Például ha kívül egy nagy energiájú lézer alkotta plazmafüggönnyel vennénk körül, ami alatt egy szén nanoréteg található, az már érne valamit a különböző kihívások közepette.

 

Pajzstechnológia a valóságban

A Boeing a repülőgépgyártáson túl védelmi rendszereket is tervez. A 2012-ben beadott szabadalomban lézerek, mikrohullámok és elektromosság segítségével plazmafelhőt gerjeszt, amikor a szenzor robbanást érzékel, és a létrehozott pajzs eltéríti vagy elnyeli a beérkező lökéshullámot. A pajzsgenerátor akár járművekre is felszerelhető.

Sajnos a technológia nem véd sem a repeszek, sem a lövedékek ellen, tehát semmilyen fizikai támadást nem tud megállítani. Ezek ellen marad a megfelelő páncélzat, ami viszont a lökéshullámok ellen tehetetlen. Így ez a kettős védelem csak együtt hatékony.

A rendszer jelenleg elsősorban a hadiiparban teljesít szolgálatot, de tervezik idővel a hajózásban és a személyszállító repülőgépek esetén is bevezetni.

 

 

 

Források a teljesség igénye nélkül
https://hvg.hu/tudomany/20150323_boeing_vedopajzs_vedelmi_rendszer
https://www.origo.hu/techbazis/20150323-plazmapajzsot-fejlesztett-ki-a-boeing.html
http://star-trek.ucoz.hu/index/deflektor/0-33

Lehetetlen! Erőtér, antigravitáció és teleportáció mérnökszemmel

0 hozzászólás

Egy hozzászólás elküldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

Legutóbbi blog bejegyzés

Saját fejlesztésű társasjátékok

Carbomorphozis

Közösségi média

Iratkozz fel a hírlevelünkre!

Miről kapsz értesítést?

Izgalmas blogbejegyzések a sci-fi világáról, magával ragadó történetek, és lebilincselő társasjátékok! Kövess minket!

Figyelem! A feliratkozással hozzájárul adatainak hírlevélküldés céljából való kezeléséhez. Részletes tájákoztatást talál erről az Adatvédelmi tájékoztatóban.

Molekuláris torpedó

Ingyenes társasjáték jöhet?

A torpedó egy remek, de ugyanakkor egyszerű
2 személyes játék,

ezért mi kicsit továbbgondoltuk, felturbóztuk, hogy egy igazán vérpezsdítő élményt nyújtó összecsapás legyen belőle,

ami ezen túlmenően a hatszög alakú mezőknek hála

fejleszti a térlátást és a geometriai készségeket.

 

Ne hagyd ki ezt a kihívást! Töltsd le most!

Köszönjük a feliratkozást! E-mailben elküldjük a játék letöltési linkjét.

Pin It on Pinterest

Tetszett a cikk?

Oszd meg az ismerőseiddel!