Will future spacecraft fit in our pockets? - Dhonam Pemba

Tłumaczenie: Kacper Borowiecki Korekta: Rysia Wand

When you picture a spaceship, you probably think of something like this,

Wyobrażenie statku kosmicznego przywodzi na myśl coś takiego,

or this, or maybe this.

takiego albo takiego.

What do they all have in common?

Co mają ze sobą wspólnego?

Among other things, they're huge because they have to carry people, fuel,

Są większe od innych rzeczy, bo muszą pomieścić ludzi, paliwo,

and all sorts of supplies, scientific instruments,

różnego rodzaju zasoby, urządzenia badawcze,

and, in rare cases, planet-killing lasers.

a w niektórych przypadkach lasery do niszczenia planet.

But the next real-world generation of spacecraft may be much, much smaller.

Następna generacja prawdziwych statków kosmicznych może być mniejsza.

We're talking fit-inside-your-pocket tiny.

Tak mała, że zmieści się do kieszeni.

Imagine sending a swarm of these microspacecraft out into the galaxy.

Wyobraź sobie wysłanie roju takich mikrostatków poza galaktykę.

They could explore distant stars and planets

Mogłyby badać odległe gwiazdy i planety

by carrying sophisticated electronic sensors

za pomocą zaawansowanych czujników elektronicznych,

that would measure everything from temperature to cosmic rays.

mierzących wszystko od temperatury do promieniowania kosmicznego.

You could deploy thousands of them

Możesz stworzyć ich tysiące

for the cost of a single space shuttle mission,

w ramach kosztu jednej misji wahadłowca,

exponentially increasing the amount of data

gwałtownie zwiększając ilość danych,

we could collect about the universe.

jakie możemy zebrać o wszechświecie.

And they're individually expendable,

Jedną łatwo zastąpić inną,

meaning that we could send them into environments

co oznacza, że można wysłać je w miejsca,

that are too risky for a billion dollar rocket or probe.

gdzie drogie rakiety i sondy byłyby zbyt zagrożone.

Several hundred small spacecraft are already orbiting the Earth,

Wiele tysięcy małych statków już teraz okrąża Ziemię,

taking pictures of outer space,

robiąc zdjęcia kosmosu

and collecting data on things,

i zbierając dane,

like the behavior of bacteria in the Earth's atmosphere

takie jak zachowanie bakterii w ziemskiej atmosferze

and magnetic signals that could help predict earthquakes.

albo sygnały magnetyczne pomagające przewidywać trzęsienia ziemi.

But imagine how much more we could learn if they could fly beyond Earth's orbit.

Ileż można by się dowiedzieć, jeśli uda im się odlecieć poza orbitę.

That's exactly what organizations, like NASA, want to do:

To właśnie chcą zrobić organizacje takie, jak NASA:

send microspacecraft to scout habitable planets

wysłać małe statki kosmiczne, wypatrując planet do zamieszkania,

and describe astronomical phenomena we can't study from Earth.

i zarejestrować fenomeny astronomiczne, których nie możemy badać z Ziemi.

But something so small can't carry a large engine or tons of fuel,

Ale coś tak małego nie może mieć ogromnego silnika lub ton paliwa,

so how would such a vessel propel itself?

jak więc się rozpędzi?

For microspacecraft, it turns out, you need micropropulsion.

Dla mikrostatków potrzeba mikronapędu.

On really small scales,

W bardzo małej skali

some of the familiar rules of physics don't apply,

część ze znanych praw fizyki nie działa,

in particular, everyday Newtonian mechanics break down,

na przykład prawa dynamiki Newtona,

and forces that are normally negligible become powerful.

a siły zwykle nieistotne nabierają mocy.

Those forces include surface tension and capillary action,

Te siły to napięcie powierzchniowe i zjawisko kapilarne,

the phenomena that govern other small things.

zjawiska, które rządzą małymi rzeczami.

Micropropulsion systems can harness these forces to power spacecraft.

Mikronapęd może wykorzystać te siły, aby rozpędzić statek.

One example of how this might work

Jednym z przykładów tego działania

is called microfluidic electrospray propulsion.

jest mikroprzepływowe elektrorozpylanie napędowe.

It's a type of ion thruster,

To rodzaj silnika jonowego,

which means that it shoots out charged particles to generate momentum.

który wykorzystuje naładowane cząstki do stworzenia własnego pędu.

One model being developed at NASA's jet propulsion laboratory

Jeden z modeli stworzony w laboratorium napędu odrzutowego NASA

is only a couple centimeters on each side.

ma tylko kilka centymetrów.

Here's how it works.

Działa w ten sposób:

That postage-stamp sized metal plate is studded with a hundred skinny needles

blaszka wielkości znaczka pocztowego jest usiana setkami cienkich igieł

and coated with a metal that has a low melting point, like indium.

i pokryta na przykład idem, metalem o niskiej temperaturze topnienia.

A metal grid sits above the needles,

Metalowa siatka znajduje się powyżej igieł,

and an electric field is set up between the grid and the plate.

a między siatką a płytą powstaje pole elektromagnetyczne.

When the plate is heated, the indium melts

W miarę podgrzewania blaszki ind się topi,

and capillary action draws the liquid metal up the needles.

a zjawisko kapilarne wciąga płynny metal na igły.

The electric field tugs the molten metal upwards,

Pole elektryczne stopniowo ciągnie metal do góry,

while surface tension pulls it back,

ale napięcie powierzchniowe ciągnie je z powrotem

causing the indium to deform into a cone.

przez co ind odkształca się, tworząc stożek.

The small radius of the tips of the needles

Mały promień końcówek igieł

makes it possible for the electric field to overcome the surface tension,

umożliwia polu elektrycznemu przezwyciężenie napięcia powierzchniowego.

and when that happens,

Kiedy to się stanie,

positively charged ions shoot off at speeds of tens of kilometers per second.

dodatnio naładowane jony odpalają

z prędkością dziesiątek kilometrów na sekundę.

That stream of ions propels the spacecraft in the opposite direction,

Strumień jonów napędza statek w przeciwnym kierunku

thanks to Newton's third law.

dzięki trzeciemu prawu Newtona.

And while each ion is an extremely small particle,

Chociaż każdy jon jest bardzo małą cząstką,

the combined force of so many of them pushing away from the craft

to ich połączone siły wystarczą,

is enough to generate significant acceleration.

aby wytworzyć znaczne przyspieszenie.

And unlike the exhaust that pours out of a rocket engine,

W przeciwieństwie do spalin powstałych z silnika rakietowego,

this stream is much smaller and far more fuel efficient,

strumień jonów jest mniejszy i zdecydowanie bardziej wydajny,

which makes it better suited for long deep-space missions.

przez co lepiej nadaje się do długich misji w głęboki kosmos.

These micropropulsion systems haven't been fully tested yet,

Systemy mikronapędów nie zostały jeszcze w pełni przetestowane,

but some scientists think that they will provide enough thrust

ale niektórzy naukowcy sądzą, że zapewnią wystarczającą siłę ciągu,

to break small craft out of Earth's orbit.

aby wyrwać mały statek z orbity Ziemi.

In fact, they're predicting that thousands of microspacecraft

Są przekonani, że tysiące mikrostatków

will be launched in the next ten years

wyruszy w ciągu następnych dziesięciu lat,

to gather data that today we can only dream about.

aby zbierać dane, o których dziś możemy pomarzyć.

And that is micro-rocket science.

To jest nauka mikrorakietowa.