Interstellar veicolo Venture Star

L’Interstellar Venture Star Vehicle (noto anche come Star Venture ISV, o semplicemente ISV) è una delle dell’umanità astronavi interstellari che fa parte di una supply chain loop per il trasporto di forniture, attrezzature, personale, minerale raffinato, e dati tra pianeta Terra e il lontano luna Pandora . Non è mai atterra sulla superficie di Pandora, dal momento che è stato progettato per funzionare nello spazio profondo. Se un ISV mai tentato di entrata in atmosfera, si spezzerebbe a parte e brucia a causa dell’attrito atmosferico ed elevate forze gravitazionali. Invece, invia piccoli shuttle come vasi, chiamati Valchirie , ad atterrare sulla superficie lunare. Il Venture Star arriva a Pandora , dopo più di cinque anni terrestri in transito, il cento, più gli esseri umani a bordo – a parte l’equipaggio di quattro uomini di volo – sono in cryosleep . per la totalità del viaggio

L’ISV Venture Star è solo una delle dieci navi spaziali che la RDA utilizza per il commercio interstellare tra la Terra e Pandora. astronavi interstellari come il Venture Star ISV necessitano unobtanium nella loro fabbricazione, a causa di ruolo unobtanium nel fornire contenimento di antimateria-materia reazioni.

Predecessore e altre navi

L’ISV Venture Star è una stella nave Capitale classe. C’era almeno un predecessore per l’ISV Venture Star e le altre capitali navi classe Star. Questo predecessore era quattro volte più massiccio del design attuale, in quanto utilizzato superconduttori freddo (perché non era disponibile unobtanium quando edificio), che ha richiesto molto più grandi radiatori. In totale ci sono 12 navi che trasportano carico e la squadra tra Pandora e la Terra. Nove di loro sono Capitale navi classe Star dello stesso tipo, come l’ISV Venture Star.

Capacità

The Star Venture ISV possono viaggiare dalla Terra ad Alpha Centauri A & (una distanza di 4,37 anni luce  ) nel tempo di 6,75 anni. Si inizia con un cinque e una metà mese accelerazione lungo iniziali a 1,5 G per raggiungere lo 0,7 volte la velocità della luce. Poi si continua alla stessa velocità di 5,83 anni prima che il motore o vela fotone (a seconda del modo in cui le navi sono in viaggio) sono usati per rallentare la nave verso il basso. Fase di decelerazione della nave dura anche per cinque mesi e mezzo a 1.5G.

Si noti inoltre che a causa degli effetti dilatazione del tempo vissuto a velocità più elevate, una Terra-durata del viaggio di 6,75 anni sembra significativamente più breve di 0,7 volte la velocità della luce. Secondo la legge della relatività di Einstein, sarebbe solo sembrano viaggiare quattro anni ‘dal punto di vista di uomo dell’equipaggio a causa della dilatazione del tempo .

Propulsione

L’ISV Venture Star utilizza diversi tipi di propulsione, che sono tutti utilizzati nel corso di un viaggio interstellare tra la Terra e Pandora. La stella Venture è:
Due materia-antimateria motori
Una vela fotone
Una fusione PME (Motore di manovra planetaria).

La vela fotone viene utilizzato per la fase di accelerazione verso l’esterno per Pandora dalla Terra sotto forma di fotoni con travi a vista da un laser a stato solido molecolare dalla Terra. La nave materia-antimateria motori sono utilizzati per la fase di decelerazione in avvicinamento a Pandora, e la nave poi coste degli ultimi pochi milioni di chilometri. La sequenza è invertita per il ritorno sulla Terra. Quando abbastanza vicino a Pandora o la Terra, viene utilizzato il motore di manovra Planetario di manovra in un basso delta-v orbita, da cui è possibile lanciare Valkyrie navetta artigianali in superficie.

Materia-antimateria motori

Veicoli interstellare richiedono una quantità enorme di spinta per raggiungere le velocità che sono necessari per lo sviluppo economico e (relativamente) rapido viaggio tra i sistemi solari e corpi stellari. Gli esseri umani sono voluti circa 2 secoli per creare avanzati e affidabili materia-antimateria sistemi di propulsione basati.

Un ISV ha due materia-antimateria motori sono disposti simmetricamente in configurazione trattore che tira la nave dietro di loro. Sono leggermente inclinato dal corpo della nave, e sono anche allineati pochi gradi fuori asse longitudinale della nave in modo da bypassare i loro pennacchi di scarico struttura della nave. Ciò si traduce in una leggera perdita di efficienza di spinta perché i motori non una leggera pressione verso l’altro, ma anche se c’è un coefficiente di resistenza leggera, è necessario perché il corpo della nave deve essere ancora al riparo dalla radiazione termica del pennacchio di. Gli scienziati hanno pensato di mettere i motori nella parte posteriore, invece, ma la massa di risparmio vantaggio di una tensostruttura superino gli svantaggi di schermatura. Dal momento che una capriata molto lungo è necessario per separare la parte abitabile della nave dai motori, che producono grandi quantità di radiazione, tale struttura sarebbe proibitivo massiccia se si trattasse di una normale space-frame capriata progettato per carico di compressione. Ma il nanotubo di carbonio composito a trazione-truss crea la necessaria stand-off a distanza di un decimo della massa. Essenzialmente, si tratta di una rigida, cavo di traino molto forte con i motori nella parte anteriore e il “rimorchio” nella parte posteriore.

Il combustibile antimateria (in questo caso anti-idrogeno), è contenuta da un campo magnetico in un quasi perfetto vuoto in cui circola come una nube ad alta densità di atomi raffreddati a quasi zero assoluto di temperatura. Quando antimateria e la materia (idrogeno normale) sono riuniti, hanno reciprocamente annientare ed emanano una quantità enorme di energia, che deve essere diretto da un ultra-potente campo magnetico a formare il pennacchio di scarico. Questi fotoni di energia, pur senza massa, in possesso di quantità di moto, e la loro espulsione fornisce la spinta per accelerare la nave. Spinta addizionale si ottiene iniettando atomi di idrogeno nel plasma prima di lasciare i motori. Il bagliore di scarico è un plasma incandescente un milione di volte più luminosa di una saldatura ad arco, e più di trenta chilometri. Il pennacchio è considerato uno dei più spettacolari artificiali luoghi della storia.

Struttura

Struttura primaria della nave (che può esistere solo in un micro-ambiente a gravità) è costituito da due side-by-side motori attaccato ad una trazione-truss-nanotubi di carbonio composito. Questo collega la sezione di propulsione alla sezione payload, che include moduli di abitazione per l’equipaggio, la cryovaults per i passeggeri, carri armati amniocentesi per l’ avatar , e la sezione cargo. A partire dalla fine avanti:
1. Motori, serbatoi di propellente, e radiatori. I serbatoi di propellente sono sfere isolate zero boil-off del propellente idrogeno criogenico. I radiatori dissipare il calore della sezione motore. Dopo un rallentamento o bruciare fase di accelerazione, i radiatori si illumina di rosso-caldo per 2 settimane a causa della mancanza di convezione nel vuoto.
2. La trazione-truss che trasferisce la spinta dei due motori per il resto della nave. Anche se sottile, è abbastanza rigido per evitare che la sezione payload da fishtailing causati da accumulo di vibrazioni frequenza di risonanza in fase di accelerazione e decelerazione. La sezione del traliccio adiacente agli ugelli dei motori di antimateria è protetto da uno scudo termico di materiali riflettenti quasi perfetto, per premunirsi contro l’intenso calore irradiato dalle piume di scarico.
3. Container, disposti in quattro ranghi di quattro moduli ciascuno. I 16 moduli sono a loro volta composti da sei baccelli carico. A seconda della configurazione stiva della navetta, può contenere il contenuto di due cialde e 100 passeggeri in sedili ribaltabili, o fino ai contenuti di sei cialde e senza passeggeri. Un trasportatore mobili in circolazione su binari può posizionare un braccio robotico di grandi dimensioni per il trasferimento dei moduli cargo da e per la trans-atmosferico navette.
4. Due TAVs Valkyrie (trans-atmosferico veicoli) ancorata per accedere gallerie. I tunnel connettersi a un tunnel pressurizzato che attraversa il traliccio, e si collega alla sezione abitazione.
5. La sezione di abitazione si compone di tre moduli di grandi dimensioni contenenti la amniocentesi cryovaults e carri armati. All’interno di ogni modulo è una struttura a telaio aperto di materiali compositi avanzati, con i muri portanti del carico in composito schiuma. Non c’è quasi metallo utilizzato nella struttura. Questo serve a prevenire galattica radiazione cosmica di colpire in metallo e la produzione di particelle di radiazione secondaria. Ci sono un certo numero di sacche d’aria per l’equipaggio, e portali per i bot riparazione che sembrano granchi meccanici ad alta tecnologia.
6. Subito dietro questi tre moduli sono i due moduli on-dovere equipaggio, che si trova alle estremità opposte di una capriata trasversale. Un tunnel sotto pressione passa attraverso il traliccio, collegando le due unità. Durante la modalità di crociera, questi moduli possono essere ruotate per creare una gravità artificiale per l’equipaggio di turno. Durante la fasi di accelerazione e decelerazione, i moduli piega lungo l’asse longitudinale della nave. In questa configurazione, la gravità viene creato l’accelerazione della nave (quindi tutti i pavimenti e le pareti sono ancora correttamente orientati al vettore di gravità). I moduli forniscono anche centrifuga gravità artificiale durante la ISV un’orbita anno Pandora.
7. In fondo della struttura è lo scudo specchio, che protegge la nave dalla luce intensa del laser di potenza con travi a vista dalla Terra. Questo specchio è solo poche molecole di spessore, ma riflette la luce in modo efficiente a sufficienza per impedire l’incenerimento della parte abitabile della nave stellare.

Quando l’accelerazione è completato, la nave è ruotato di 180 gradi in modo che lo scudo specchio rivolto in avanti.  Lo scudo svolge un altro ruolo, che agisce come uno scudo multistrato detriti interstellari. Anche se intensi campi magnetici sono utilizzati per deviare molecole di gas randagi, il grano di polvere occasionali richiede una barriera fisica. Lo scudo è a strati multipli, distanziati 100 metri l’uno dall’altro. L’impatto di un chicco detriti (che viaggia a una velocità relativa di 0.7C) con il primo strato dello scudo cause vaporizzazione in un plasma. Lo spray di particelle di plasma colpisce il secondo strato, e gli impatti causa scheggiatura dal retro del secondo strato. Queste particelle sono fermato dal terzo strato. Un quarto strato funge da backup nel caso in cui qualcosa viene passato il terzo strato. Una volta che velocità di crociera è raggiunto, questo scudo è staccato e si è trasferito da piccoli propulsori migliaia di chilometri di fronte alla nave di migliorare la sopravvivenza, se una particella più grande di detriti si incontra.

La componente maggiore della nave non si trova sulla struttura primaria. E ‘la “vela”, che riceve il fascio di fotoni ed estratti il ​​momento di accelerare o decelerare la nave. Si tratta di un piatto fondo 16 km di diametro e stabilizzato per rotazione. Il materiale della vela è incredibilmente sottile, essendo a soli molecole poche decine di spessore nella maggior parte dei luoghi. La sua struttura di base è un tessuto da filo di nanotubi di carbonio e rivestiti con una ceramica refrattaria, che riempie gli interstizi.  La parte di lavoro della vela è ulteriormente rivestita con un vuoto depositato riflettore diacronica multistrato, che è 99,99999% di efficienza . Che il riscaldamento poco della vela che si è dissipata dalla radiazione dal suo lato posteriore. I cavi di nanotubi di carbonio si collega al corpo principale della nave, e questi cavi hanno anche un rivestimento che riflette diacronica 99,99999% del energia del fascio che li colpisce, e previene i cavi da vaporizzare all’istante. Quando non viene utilizzato, la vela è piegato lungo le linee cardine molecolare, e occupa un volume sorprendente di piccole dimensioni. E ‘conservato nella zona di carico quando non viene utilizzato, insieme con le bobine di cavi di collegamento. Rigging e la rimozione della vela è fatta autonomamente dal bots servizio, ma può essere fatto manualmente in caso di emergenza da parte risveglio delle altre due squadre di equipaggio.

Navigazione

Tre assi triangolazione da stelle di riferimento durante la fase di crociera.
Radar che vanno quando in prossimità di pianeti e satelliti.
Ad apertura sintetica, laterale alla ricerca per scopi di mappatura radar della superficie.

Comunicazioni

Lightspeed
Modulazione della potenza con travi a vista di ± 0,1% per alta velocità di uplink durante le fasi di accelerazione e decelerazione.
Ampiezza degli impulsi laser modulato dedicato per downlink e uplink quando non si utilizza il potere con travi a vista -. Bit rate dipende dalla distanza
Standard di VHF / UHF radio per la comunicazione a corto raggio tra l’orbita e la massa.

Superluminale
Molto basso bit-rate-up e downlink usando McKinney codifica entanglement quantistico .

Life Support

Tutti i materiali di consumo vengono riciclati nella misura massima possibile. L’ossigeno viene recuperato da anidride carbonica per distillazione frazionata del atmosfera della nave, che rimuove anche tutti i contaminanti gassosi. Inoltre, questo processo elimina il vapore acqueo e la purifica da bere. Distillazione a vapore è usato per recuperare l’acqua potabile più di urina e rifiuti corpo solido. I resti disidratati e sterilizzati vengono utilizzati come fertilizzante nei giardini idroponici, dove si coltivano frutta e verdura fresca per integrare la dieta dell’equipaggio di cibi liofilizzati.

Un sistema ausiliario atmosferica fornisce una quantità molto maggiore di ossigeno, e di rimozione del biossido di carbonio, per i brevi periodi quando la nave è in orbita attorno alla Terra o Pandora, ei passeggeri e equipaggio al completo non sono in cryosleep. Poiché non è pratico di mantenere questa condizione per tutta la durata del viaggio, in caso di guasto del sistema cryosleep i passeggeri sarebbe eutanasia prima del risveglio, in modo che l’equipaggio potrà continuare la missione e la consegna della merce. (Sistema cryosleep Le squadre equipaggio extra ‘è separato, e tre volte ridondante.)  .

Carico

L’ISV Venture Star è in grado di trasportare 350 tonnellate di carico. Il carico è costituito da progetti triplamente back-up per l’ impianto di stereolitografia , micro-miniaturizzati componenti come micro e nanoprocessori ed elementi di altri circuiti che non può essere prodotta nello stabilimento. La nave trasporta anche due mezzi da sbarco Valkyrie, 200 passeggeri in cryosleep , droghe, e di altri farmaci che non possono essere prodotti in loco, gli avatar e loro carri armati amniocentesi.

Al ritorno sulla Terra l’ISV Venture Star svolge principalmente unobtanium raffinati, ma anche piccoli Na’vi manufatti potranno essere venduti come oggetti da collezione di individui ricchi per i prezzi estremamente elevati. A volte i dati che contiene la struttura molecolare di Pandora composti organici che possono avere applicazioni mediche o altre sulla Terra sono trasferiti. I dati saranno utilizzati per sintetizzarli per il test e tornare vendita finale sulla Terra. I campioni di piante come l’ albero palloncino sono stati portati sulla Terra per ulteriori ricerche.