مطالب زیادی در مورد سفینه هان (Han’s ship) و سفینه‌های دیگری که در جنگ ستارگان می‌بینید وجود دارد که بسیار جذاب هستند. به عنوان مثال، جنگنده X-Wing لوک (Luke) آنقدر کوچک است که می‌توانید تصور کنید در یک گاراژ جا می‌شود، اما ظاهراً سوخت و لوازم کافی (مانند اکسیژن) برای سفر به فواصل سال‌های نوری دارد. به نظر می‌رسد همه سفینه‌ها دارای این موارد هستند:
۱. موتورهای فوق‌العاده قدرتمند و کارآمد که از مقادیر بسیار کمی سوخت استفاده می‌کنند.
۲. سیستم‌های گرانش مصنوعی بسیار مؤثر.
۳. سیستم‌های میرایی لختی به همان اندازه مؤثر که به سفینه اجازه می‌دهند در عرض چند ثانیه از سرعت صفر به میلیون‌ها کیلومتر در ساعت برسد بدون اینکه سفینه به یک اُملت تبدیل شود.
۴. توانایی سفر سریعتر از سرعت نور.
امروزه هیچ‌کس کوچک‌ترین سرنخی از نحوه انجام موارد 2 تا 4 در این لیست ندارد، بنابراین بیایید آنها را نادیده بگیریم و فقط روی موتورها تمرکز کنیم. آیا تا به حال یک وسیله نقلیه به اندازه یک ماشین داشتید که بتواند به ماه پرواز کند؟
موشک‌های زحل 5 (Saturn V) که فضانوردان ایالات متحده را به ماه فرستادند، وضعیت فناوری امروز را به شما نشان می‌دهند. زحل 5 یک موشک شیمیایی است. 363 فوت (110 متر) ارتفاع و 3000 تن (2،727،000 کیلوگرم) وزن داشت. این چیزی است که به سختی در گاراژ شما جا می‌شود! به‌علاوه، برای یک فرد معمولی سخت است که از پس هزینه آن برآید. یا پر کردن آن — بیش از 5 میلیون پوند (2،272،000 کیلوگرم) سوخت حمل می‌کرد!
برای اینکه بتوانید از گاراژ خود به ماه پرواز کنید، یک چیز که نیاز دارید سوختی با چگالی انرژی بسیار بالاتر است. به عنوان مثال، مقاله “چگونه تشعشعات هسته‌ای کار می‌کنند” به این واقعیت اشاره می‌کند که یک پوند اورانیوم غنی‌شده به اندازه تقریبی 1،000،000 گالن (حدود 4 میلیون لیتر) بنزین انرژی دارد. به عبارت دیگر، تقریباً تمام انرژی ذخیره شده در یک موشک زحل 5 می‌تواند در یک یا دو پوند (یک کیلوگرم) اورانیوم غنی‌شده جای بگیرد (البته با فرض اینکه راهی کارآمد برای استخراج انرژی به روشی کنترل‌شده داشته باشید). راه‌های دیگر برای تولید انرژی به طور کارآمد شامل همجوشی هسته‌ای و نابودی ماده-پادماده است.
مشکل موتورهای موشکی امروزی، با این حال، این است که آنها لزوماً موتورهای واکنشی (Reaction engines) هستند. تنها راهی که در حال حاضر برای به حرکت درآوردن یک فضاپیما در فضا می‌شناسیم این است که چیزی را از پشت فضاپیما به بیرون پرتاب کنیم و از واکنش برابر و مخالف آن بهره ببریم (تا فضاپیما با این نیرو در سوی مخالف خروجی، حرکت کند-م). مقاله با عنوان “موتورهای موشکی چگونه کار می‌کنند” به جزئیات این موضوع می‌پردازد. یک موشک شیمیایی، سوخت را می‌سوزاند تا آن را شتاب دهد و سپس وزن سوخت را با سرعت حدود 6000 مایل در ساعت (10000 کیلومتر در ساعت) از پشت موشک به بیرون پرتاب می‌کند. سپس فضاپیما از واکنش برابر و مخالف آن سود می‌برد و به جلو حرکت می‌کند.
به دلیل این وابستگی به موتورهای واکنشی، شما باید چیزی بیشتر از “انرژی” را در فضاپیمای خود حمل کنید. شما همچنین باید چیزی را حمل کنید تا از فضاپیمای خود به بیرون پرتاب کنید تا به جلو حرکت کنید. این جرم می‌تواند به شکل جامد، مایع یا گاز باشد. به عنوان مثال، موتورهای یونی چیزی مانند زنون (Xenon) را یونیزه می‌کنند و اتم‌های یونیزه شده را در یک میدان الکتریکی شتاب می‌دهند. اتم‌ها هنگام خروج از پشت یک موتور یونی خیلی سریعتر حرکت می‌کنند، بنابراین شما به ازای هر اتم پرتاب‌شده، حرکت رو به جلوی بیشتری دریافت می‌کنید. اما برای رفتن به جایی، همچنان باید اتم‌های زیادی را پرتاب کنید. با پرتاب اتم‌ها با سرعت‌هایی نزدیک به کسری معقول از سرعت نور، حداکثر حرکت را به ازای هر اتم به دست می‌آورید. با این حال، شما هنوز باید جرم کافی را حمل کنید تا سفینه را به سرعت مورد نظر برسانید و سپس پس از رسیدن به ماه، دوباره متوقف شوید. با استفاده از فناوری امروزی، این، جرم زیادی است.
از این بحث می‌توانید ببینید که فضاپیمای شخصی شما به یک سیستم تولید انرژی بسیار عجیب و غریب (با استفاده از شکافت هسته‌ای، همجوشی هسته‌ای یا پادماده) نیاز دارد و شما باید جرمی را که از سفینه به بیرون پرتاب می‌شود حمل کنید تا حرکت ایجاد شود. این جرم با استفاده از فناوری‌های فعلی قابل توجه خواهد بود. یک مشکل آخر مربوط به تولید گرما است. شکافت و همجوشی هسته‌ای، گرمای زیادی تولید می‌کنند که باید جایی آن را تخلیه کنید. تخلیه گرما در فضا دشوار است زیرا خلاء فضا آن را به بزرگترین فلاسک جهان تبدیل می‌کند (یعنی گرما در آن محبوس می‌شود و به راحتی منتقل نمی‌شود-م). اندازه رادیاتورهای حرارتی مانع از این می‌شود که فضاپیمای شخصی شما در گاراژ جا شود.
بنابراین در حال حاضر اوضاع خوب به نظر نمی‌رسد. تا مانی که کسی چیزی شبیه یک ماشین ضد جاذبه ارزان یا راهی برای تاب دادن فضا-زمان اختراع نکند، ما در آینده نزدیک با خودروهای خود به ماه پرواز نخواهیم کرد.
مترجم: فؤاد پورفائز
منبع: howstuffworks.com
