De meeste games verliezen na een paar jaar hun relevantie, maar de stand-alone raketbouwgame kirbal satellietprogramma is een beetje anders. Het is een 10-jarige cheat-game met een cult-aanhang van programmeurs, ingenieurs, astronautenkandidaten en casual blast-fans, en het heeft een unieke en actieve community van mods die bugs hebben opgelost, nieuwe functies hebben toegevoegd en de game over het algemeen hebben behouden bijna een decennium vers.
In het spel ben jij de regisseur van een ruimteprogramma bestaande uit kleine groene mannetjes (en de lieve kleine groene vrouw Valentina Kerman – tot ziens, pionier) die je de lucht in stuurt in een ruimtevaartuig naar eigen ontwerp. Het voelt vaak alsof je naar oude, wazige video’s kijkt van raketten die afgaan om vervolgens weer terug te vallen in een explosie van vurige leedvermaak: je wordt een beetje bang, een beetje sadistisch, en je wilt het echt nog een keer proberen.
Kunst imiteert het leven
Een van de meest voorkomende Kirbal De mod is Chris Adderley, de Nertea in het spel, die een ingenieur is bij CAS MDA Dag in dag uit ontwerpen van terrestrische systemen die gegevens ophalen uit ruimtevaartuigen. Maar in zijn vrije tijd zit Adderley zelf in de pilotenstoel. begin met spelen kirbal satellietprogramma Kort na de release, en in 2013 begon hij met het bouwen van zijn eerste game-modificatie – een set reserveonderdelen, waaronder een xenon-brandstoftank en een magneto-magnetische boegschroef (probeer dat maar drie keer zo snel te zeggen).
Sindsdien heeft hij tientallen aanvullende aanpassingen ontworpen, waaronder het Mark IV-ruimtevliegtuig en uitbreidingen van het ruimtestation, zoals centrifuges en opblaasbare habitats.
“Ik bouw dingen die ik in de toekomst graag zou willen zien”, zegt Adderley.
Onlangs heeft Addlerley besloten om enkele van de meest plausibele theoretische raketmotorconcepten in de verre toekomst te gebruiken en deze in het spel in te bouwen, zodat spelers deze sci-fi kunnen ervaren. concepten In een gesimuleerde omgeving die ons kan leren hoe ze in de toekomst op een meer praktisch niveau zouden kunnen werken.
Adderley heeft tientallen wetenschappelijke artikelen doorzocht die de theoretische blauwdrukken voor deze ultrageavanceerde voortstuwingssystemen schetsen, op zoek naar de meest realistische.
“Iedereen probeert zijn bedrijf te verkopen als het betalingssysteem voor de toekomst”, zegt Adderley. “Je moet een beetje kritisch nadenken over wat mensen hebben geschilderd.”
Hij kraakte de cijfers en dacht na over hoeveel vermogen een bepaalde motor nodig zou hebben, hoe je om moest gaan met de gegenereerde warmte en hoe je de energie kon gebruiken om de hypothetische raket nog verder voort te stuwen. “Dat was leuk, wat misschien een superverklaring is, maar weet je.”
Uiteindelijk bouwde hij 13 verschillende motorconcepten, waaronder fusiemotoren – zoals UitbreidingDe motor van Epstein wordt verondersteld de motoren te zijn van splijtings- en antimaterieraketten.
Hoewel we nog niet over de technologie beschikken om deze specifieke impulsdaemons te implementeren, is er enige reële waarde in het kunnen simuleren van geavanceerde actuatoren in een omgeving met een laag risico. In feite is het een geweldige sandbox waar ingenieurs van SpaceX en het Jet Propulsion Laboratory de afbeeldingen van Kerbal in hun presentaties hebben gebruikt. in 2018, NASA heeft Open MCT M . uitgebracht, een telemetrisch datavisualisatieprogramma dat is ontworpen om ruimtevaartuigen te bedienen, is openbaar beschikbaar op Github. Het testen van deze systemen op een echt ruimtevaartuig is duur en tijdrovend, dus sommige deelnemers hebben hun software in plaats daarvan via Kerbal uitgevoerd.
Voor Sumontro Sinha, een lucht- en ruimtevaartingenieur en fusieonderzoeker aan het Propulsion Research Laboratory van de Universiteit van Alabama in Huntsville, is Kerbal het startpunt voor het testen van nieuwe ideeën en het opleiden van nieuwe ingenieurs.
“In plaats van Powerpoint-dia’s en vergelijkingspagina’s, bouw je gewoon het schip en kijk je hoe het werkt”, zegt hij. “Als ze slaagt bij Kerbal, heeft ze een goede kans om in het echte leven te werken.”
donut kracht
De tokamak bal fusie motor Gebaseerd op een fantasie ruimteschip in 2001: ruimtevlucht, zonder de moordende kunstmatige intelligentie-romp. Adderley vond de echte wetenschap erachter NASA-studieDe hoofdauteur van het artikel, Craig Williams, zegt dat NASA een aantal projecten heeft gefinancierd die gericht zijn op de ontwikkeling van geavanceerde voortstuwingssystemen. Het team van Williams ontwierp een motor die de energie van een fusiereactie gebruikt om stuwkracht te genereren. Fusie komt van nature voor in het binnenste van sterren zoals onze zon, waar lichtgewicht atomen worden verwarmd tot het punt waarop hun elektronen en neutronen zich scheiden en neutronen, die elkaar meestal afstoten, samensmelten en enorme hoeveelheden energie produceren. Een van de grootste uitdagingen bij het produceren van deze energie op aarde is dat je een manier nodig hebt om het resulterende plasma op te sluiten en de kracht ervan te benutten.
Een manier om dit te doen is door een tokamak te gebruiken, een apparaat dat een magnetisch veld genereert in de vorm van een cirkelvormige cake die het oververhitte plasma op zijn plaats houdt. In een prototype Williams-motor zou deze tokamak bijna bolvormig zijn – meer als een donutgat. De resulterende uitlaat zou de auto tot meer dan 166.000 mijl per uur voortstuwen en passagiers in minder dan 4 maanden naar Jupiter vervoeren. Om dat in perspectief te plaatsen, reist de Voyager-ruimtesonde met 35.000 mijl per uur weg van ons zonnestelsel.
Toen Williams’ paper in 2001 werd uitgebracht, schreven de auteurs dat de mogelijkheid om dit type motor te produceren over 30 jaar zou kunnen zijn. Nu het 2021 is, herziet Williams zijn schatting. “Misschien zijn we niet zo dichtbij geweest”, zegt hij. Zijn paper kwam uit in een tijdperk van enthousiasme voor vooruitbetaling, maar veel van dat enthousiasme nam tot voor kort af. “Je kunt echt niet veel vooruitgang boeken als je geen actief programma hebt”, zegt hij. “Tot de klok opnieuw begint, zal deze 30-jarige projectie doorgaan.” het probleem. Maar in de decennia tussen nu en het tijdperk van Saturnus’ twee weken durende vakanties voor de mensheid, kun je nog steeds je digitale versie van de Williams Engine uitproberen.
Nucleaire bliksem rit
brander Kernsplijting raketmotor Het bouwt voort op een andere door de NASA gefinancierde motorconceptstudie uit 2011 die energie gebruikt die wordt gegenereerd bij kernreacties om een ruimtevaartuig voort te stuwen. Reactoren zijn gevuld met Americium, een zeldzame, zeer radioactieve stof die een bijproduct is van door uranium aangedreven kernreacties, genereert splijtingsproducten die door de kamer stromen. Deze kamer wordt geïnjecteerd met waterstofgas, dat intens wordt geëxciteerd wanneer het de splijtingsfragmenten ontmoet en plasma genereert dat als stuwkracht door een sterk magnetisch mondstuk wordt geleid.
Met deze doorbraak zou de rondreis naar Mars 292 dagen duren, inclusief 60 dagen verblijf op de planeet. Hoewel de motor over het algemeen langzamer is dan wat een fusiemotor zou zijn, komt hij dichter bij wat we op dit moment technisch kunnen.
“De thermonucleaire raket is een technologie die wordt ontwikkeld en die al is bewezen”, zegt Jason Casipry, hoofd van het Propulsion Research Center van de Universiteit van Alabama in Huntsville. In april, DARPA Keuze uit drie aannemers Om de eerste fase van een thermonucleaire raket te demonstreren, hebben NASA en het ministerie van Energie ontwikkeld Uitnodiging voor gelijkaardige eerste ontwerpen in februari. Splijtingsfragmenten en nucleaire pulsmotoren zijn niet ver achter, zegt Cassiepri, maar ze hebben extra technische hindernissen om mee te kampen, waaronder het uitzoeken hoe al die energie weg te leiden van het chassis van het ruimtevaartuig, zodat het niet in de ruimte verbrandt.
Dit verhaal verscheen oorspronkelijk wired.com.
“Subtiel charmante tv-maven. Unapologetische communicator. Onruststoker. Reiswetenschapper. Wannabe-denker. Muziekfanaat. Amateur-ontdekkingsreiziger.”