KAS ME TõESTI PääSEME ALPHA CENTAURISSE?

Send

Ühes eelmises osas ütlesin, et Päikesesüsteemi piires on reisimine piisavalt raske, meie teise elu ajal teise tähesüsteemi reisimine on täiesti võimatu. Paljud teist ütlesid, et see oli kõige masendavam episood, mida ma kunagi teinud olen.

Kaugus Pluutost on keskmiselt umbes 40 astronoomilist ühikut. See on 40-kordne kaugus Päikesest Maale. Ja Päikesesüsteemis reisiva kiireima kosmoselaeva New Horizons jaoks kulus teekonnal umbes 10 aastat.

Kaugus Alpha Centaurist on umbes 277 000 astronoomilist ühikut (ehk 4,4 valgusaastat). See on umbes 7000 korda kaugemal kui Pluuto. New Horizons võiks teekonna ette võtta, kui te oleksite nõus ootama umbes 70 000 aastat. See on umbes kaks korda kauem, kui oleksite nõus ootama Half Life 3.

Kuid minu video mõjutas selgelt raketiteadlaste, ettevõtjate ja füüsikute rühmitust, kellel pole isiklikus sõnaraamatus sõna "võimatu" kohta. Nad ütlesid endale, et väljakutse vastu võetud.

2016. aasta aprilli alguses, kõigest 8 kuud pärast seda, kui ütlesin, et tõenäoliselt ei juhtu seda kunagi, teatasid miljardär Juri Milner ja kuulus füüsik Stephen Hawking strateegia, et saata kosmoselaev teisele tähele meie elu jooksul. Teie näos Fraser ütlesid nad teie näos.

Projekti nimi on Breakthrough Starshot ja seda juhib NASA AMES-i teaduskeskuse endine direktor Pete Worden - lõime ajamiga töötavad inimesed.

Meeskond teatas, et nad kulutavad 100 miljonit dollarit, et uurida tehnoloogiat, mis kulub kosmoselaeva saatmiseks Alpha Centauri, tehes selle reisi kõigest 20 aasta pärast. Ja seda tehes võivad nad revolutsiooniliselt muuta kosmoseaparaadid meie päikesesüsteemi ümber.

Mis plaan see on? Nende teate kohaselt kavatseb meeskond luua pisikesi pisikesi kosmoselaevu ja kiirendada neid laserite abil valguse kiiruseni 20%. Jah, laseritega on kõik paremini tehtud.

Oleme varem rääkinud päikesepurjetest, kuid sisuline mõte on see, et valgusfoonid võivad anda impulssi, kui nad millegi pealt põrkavad. See pole eriti palju, kuid kui lisada tohutult palju footoneid, võib mõju olla märkimisväärne. Ja kuna need footonid lähevad valguse kiirusele, on teoreetiliselt kosmoselaeva maksimaalne kiirus valguse kiiruse suhtes häbelik (tänu relatiivsustegurile).

Neid footoneid saate Päikeselt, aga saate ka suunatud laserkiirega, mis on mõeldud purjete footonitega täitmiseks, ilma et kosmoseaparaat tegelikult sulaks.

Varem on insenerid rääkinud päikesepurjetest, mille läbimõõt võib olla tuhandeid kilomeetreid ja mis on valmistatud peegeldava kanga gosameerlehtedest. Kas teil oli see massiivne, keeruline puri teie meelest?

Mõelge nüüd väiksemale. Kosmoselaeva Starshot mõõtmed on vaid paar meetrit, paksus on vaid mõni aatom. Seejärel tõmbaks puri instrumentide mikroskoopilise kandevõime. Pisike kiip, mis on võimeline andmeid koguma ja teavet edastama - neid nimetatakse Starchipsiks. Isegi vesikaru meeskonnaliikmete jaoks pole piisavalt ruumi.

Nii väikese massi korral peaks võimas laser suutma kiirendada neid valguse kiiruseni 20% -ni peaaegu hetkega, Alfa Centaurisse sõit võtab vaid umbes 20 aastat.

Kuna iga Starshoti valmistamine võib maksta vaid paar dollarit, võiks ettevõte toota tuhandeid ja tuhandeid, paigutada need orbiidile ja hakata neid siis erinevatele tähtedele vigastama.

Muidugi on ületamiseks massiivsed tehnilised tõkked.

Esimene neist on tähtedevahelise tähtede tihedus. Ehkki see on tähtede vahel peaaegu täiesti tühi, on aeg-ajalt tolmuosakesi. Tavaliselt kahjutuks teevad Starshots need 20% valguse kiirusega, mis oleks katastroofiline.

Teine probleem on see, et see on ühesuunaline reis. Kui valguse kiirus on 20% suurem, ei saa kosmoselaeva uuesti aeglustada (kui Alpha Centauranidel pole pidurisüsteem olemas). Kujutage ette liikumise hägust ja sihtimisprobleeme, kui proovite pildistada relativistliku kiirusega.

Kolmas probleem ja see on suur probleem on see, et kosmoselaeva miniaturiseerimine tähendab, et teil ei saa olla suurt saatjat. Valgusaastate jooksul suhtlemine võtab palju jõudu. Võib-olla ühendatakse nad mingiks massiiviks ja jagatakse energiavajadus või kasutatakse laseriga ühendust. Võib-olla edastavad nad andmed tagasi nagu Voltroni karikakrad.

Ehkki idee teise tähe juurde reisida võib tänapäeval tunduda liiga ambitsioonikas, on sellel tehnoloogial meie Päikesesüsteemi uurimiseks tegelikult palju mõtet. Me võiksime vedada väikeseid kosmoselaevu Veenuse, Marsi, väliste planeetide ja nende kuude juurde - isegi sügavale Kuiperi vöö ja täiesti uurimata Oorti pilve. Meil võiks kogu see päikesesüsteem olla uurimise sulgemisel vaid paarikümne aasta pärast.

Isegi kui missioon Alpha Centauri juurde on praegu ulme, saab see miniaturiseerimine olema viis, kuidas saame rohkem teada päikesesüsteemist, kus elame. Alustame!