Artist ‚ s concept via Breakthrough Starshot.

der Weltraum ist groß. Wirklich, wirklich, wirklich groß. Und deshalb hat die NASA derzeit keine Pläne, ein Raumschiff zu einem der mehreren tausend bekannten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zu schicken. In Bezug auf Sternreisen ist die NASA nicht mehr das einzige Spiel in der Stadt., Im April 2016 kündigte der russische Hightech-Milliardär Yuri Milner eine neue und ehrgeizige Initiative namens Breakthrough Starshot an, die 100 Millionen US-Dollar in Proof-of – Concept – Studien für eine völlig neue Technologie für die Sternenreise stecken will, die auf unbemannte Raumfahrt abzielt 20% der Lichtgeschwindigkeit, mit dem Ziel, das Alpha Centauri-System-und vermutlich seinen neu entdeckten Planeten Proxima b-innerhalb von 20 Jahren zu erreichen. Ist es möglich? Niemand weiß es noch, aber Alpha Centauri ist ein offensichtliches Ziel. Es ist das nächste Sternensystem unserer Sonne in 4,3 Lichtjahren Entfernung., Das ist etwa 25 Billionen Meilen (40 Billionen km) von der Erde entfernt – fast 300.000 Mal die Entfernung von der Erde zur Sonne. Folgen Sie den folgenden Links, um mehr darüber zu erfahren, warum Star Travel so beeindruckend ist und wie wir es erreichen könnten.

Warum funktioniert eine konventionelle Rakete nicht?Warpantrieb ?

Durchbruch Starshot

Diese 4 konventionellen Raumfahrzeuge werden aus dem Sonnensystem geleitet. Ein 5. Raumschiff, New Horizons, wird schließlich auch das Sonnensystem verlassen., Konventionelle Raumfahrzeuge bewegen sich jedoch im Gegensatz zu den großen Entfernungen zwischen Sternen langsam. Es wird Zehntausende von Jahren dauern, bis eines dieser Schiffe auf einen Stern trifft. Bild über Wikimedia Commons.

Warum funktioniert eine konventionelle Rakete nicht? Betrachten Sie die Space Shuttles, die nur wenige hundert Kilometer über der Erdoberfläche in die Erdumlaufbahn gereist sind. Wenn die Erde die Größe eines Sandkorns hätte, wäre diese Entfernung ungefähr die Breite eines Haares im Gegensatz zu einer Entfernung von 10 km zu Alpha Centauri.

Die Space Shuttles waren keine Raumschiffe, aber wir haben Raumschiffe gebaut., Fünf Schiffe von der Erde sind derzeit auf dem Weg aus dem Sonnensystem in den interstellaren Raum. Sie sind die beiden Pionier-Raumfahrzeuge, die beiden Voyager-Raumfahrzeuge und die Raumsonde New Horizons. Alle bewegen sich extrem langsam relativ zu der Geschwindigkeit, die benötigt wird, um zwischen den Sternen zu reisen.

Also … betrachten Sie die beiden Voyager – Voyager 1 und Voyager 2 – die 1977 gestartet wurden. Keine der beiden Voyagers zielt auf Alpha Centauri ab, aber wenn einer von ihnen – vorausgesetzt, er behält seine aktuelle Geschwindigkeit bei – Zehntausende von Jahren bis zu diesem nächsten Stern dauern würde., Schließlich werden die Reisenden andere Sterne passieren. In etwa 40.000 Jahren wird Voyager 1 innerhalb von 1,6 Lichtjahren (9,3 Billionen Meilen) von AC+79 3888, einem Stern im Sternbild Camelopardalis, treiben. In rund 296.000 Jahren wird Voyager 2 4,3 Lichtjahre von Sirius, dem hellsten Stern am Himmel, entfernt sein. Hmm, 4.3 Lichtjahre. Das ist die Entfernung zwischen uns und Alpha Centauri.

Was ist mit dem Raumschiff New Horizons, dem ersten Raumschiff, das jemals Pluto und seine Monde besucht hat? Das Raumschiff New Horizons der NASA fährt mit 36,373 Meilen pro Stunde (58,536 km/h)., Mitte Januar 2006 von der Erde aus gestartet, erreichte es Mitte Juli 2015 Pluto … neuneinhalb Jahre später. Wenn New Horizons auf das Alpha Centauri-System abzielen würde, was es nicht ist, würde dieses Raumschiff ungefähr 78,000 Jahre brauchen, um dorthin zu gelangen.

Herkömmliche Raketen funktionieren also nicht, weil sie zu langsam sind.

Wie ein Raumschiff mit Warpantrieb aussehen könnte. Credit: Mark Rademaker/Mike Okuda/Harold White/NASA.

Abbildung über die Anderson-Institut.,

Warpantrieb? Was wäre, wenn wir schneller als Licht reisen könnten? Unzählige Science-Fiction-Bücher und-Filme basieren auf dem Konzept, das das Verständnis von Raum und Zeit für Physiker vor Herausforderungen stellt. Noch vor ein paar Jahren behauptete Dr. Harold „Sonny“ White, der das Advanced Propulsion Team der NASA im Johnson Space Center leitet, eine Entdeckung gemacht zu haben, die die Idee des Schneller – als – Licht-Reisens plausibel machte, über ein Konzept bekannt als Alcubierre Warp Drive.

Dieses Konzept basiert auf Ideen des mexikanischen Physikers Miguel Alcubierre aus dem Jahr 1994., Er schlug vor, dass schneller als Licht reisen könnte durch Verzerrung der Raumzeit erreicht werden, wie in der Abbildung oben gezeigt.

Harold „Sonny“ White hat daran gearbeitet, diese Ideen weiter zu untersuchen. Sie sind hoch spekulativ, aber möglicherweise gültig und beinhalten eine Lösung der Einstein-Feldgleichungen, insbesondere wie Raum, Zeit und Energie interagieren. Im Juni 2014 enthüllte White Bilder, wie ein schneller als leichtes Schiff aussehen könnte. Der Künstler Mark Rademaker stützte diese Entwürfe auf Whites theoretische Ideen. Er sagte, die Erstellung dauerte mehr als 1,600 Stunden und sie sind sehr cool., Siehe die 2014 Faster-than-Light-Raumschiff-Designs auf dieser Flickr-Seite.

Das Video unten zeigt Harold Whites Vortrag auf der SpaceVision 2013 Space Conference im November 2013 in Phoenix. Er spricht über die Konzepte und Fortschritte in der Entwicklung des Warpantriebs in den letzten Jahrzehnten.

Ist ein schneller als leichter Weg über den Alcubierre Warp Drive möglich? Wie bei herkömmlichen Antriebssystemen ist das Problem Energie. In diesem Fall ist es die Art von Energie, die der Warpantrieb benötigen würde., Daily Kos berichtete:

Um das Warpfeld/die Blase zu bilden, ist eine Region der Raumzeit mit negativer Energiedichte (d. H. Abstoßen der Raumzeit) notwendig. Wissenschaftliche Modelle sagen voraus, dass Materie mit einer negativen Energie existieren kann, aber es wurde nie beobachtet. Alle Formen von Materie und Licht haben eine positive Energiedichte und erzeugen ein attraktives Gravitationsfeld.

So schneller als licht reise über die Alcubierre warp drive ist hoch spekulativ, um es gelinde auszudrücken.

Mit aktuellen Technologien ist das nicht möglich.,

Wenn es jedoch erreicht werden könnte, würde es die Reisezeit zu Alpha Centauri von Tausenden von Jahren auf nur wenige Tage reduzieren.

Möchten Sie technische Details zum Alcubierre Warp Drive? Lesen Sie diesen Artikel 2014 bei Daily Kos.

Oder versuchen Sie diesen Januar 2017 Artikel über den Alcubierre Warp Drive, bei Phys.org

Die NASA hat auf ihrer Website einen ganzen Bereich über schneller als leichtes Reisen, in dem sie im Grunde sagt … es ist derzeit nicht möglich.

Das Alpha-Centauri-system., Es ist mindestens ein doppeltes System, vielleicht ein dreifaches System, aber wir sehen es mit dem Auge als nur einen Stern. In diesem Bild – über MSX/IPAC/NASA-können Sie fast die doppelte Natur von Alpha Centauri erkennen. Mit 4, 3 Lichtjahren Entfernung ist dieses Sternensystem der Erde am nächsten.

Durchbruch Starshot. Im April 2016 kündigte Yuri Milners Organisation Breakthrough Initiatives eine Investition von 100 Millionen US-Dollar in Proof-of-Concept-Studien für einen völlig neuen Weg an, um zu den Sternen zu gelangen.

Nun, nicht alles neu., genau., Das bahnbrechende Starshot-Projekt stützt sich auf Technologien, die jetzt getestet werden, und auch auf einige neue Technologien, die es erst seit wenigen Jahren gibt. Aber es bringt diese Technologien auf eine völlig neue und äußerst visionäre Weise zusammen.

Das Breakthrough Starshot-Team hat einige schwere Hitter, darunter den Physiker Stephen Hawking und Mark Zuckerberg von Facebook. Es wird vorgeschlagen, die 100 Millionen US-Dollar zu verwenden, um zu erfahren, ob es möglich ist, einen 100-Gigawatt-Lichtstrahl und Lichtsegel zu verwenden, um einige 1,000-ultraleichte Nanokraftwerke auf 20% der Lichtgeschwindigkeit voranzutreiben., Wenn sich herausstellt, dass dies möglich ist, könnte eine solche Mission (hypothetisch) Alpha Centauri innerhalb von etwa 20 Jahren nach ihrem Start erreichen.

Es gibt viele ansprechende Dinge über dieses Projekt. Zum Beispiel wird die Verwendung von Lightsails derzeit von einer anderen Organisation, der Planetary Society, mit einem öffentlich finanzierten Projekt namens LightSail getestet.

Aber das Attraktivste ist, dass das bahnbrechende Starshot-Projekt wirklich innovativ ist und dennoch auf der aktuellen, hochmodernen Wissenschaft und Technologie basiert., Stellen Sie sich vor, dass alle vorhandenen Raumfahrzeuge im Gegensatz zu den Nanostarschiffen im Gram-Maßstab – StarChips genannt–, die von Breakthrough Starshot vorgeschlagen werden, riesig und klobig sind. Können winzige, leichte Schiffe – auf Segeln, die von einem Lichtstrahl geschoben werden-1.000 Mal schneller fliegen als das bisher schnellste Raumschiff? Das erforscht Breakthrough Starshot mit seinen laufenden Proof-of-Concept-Studien.

Starshot stellt sich vor, ein Mutterschiff zu starten, das das 1,000 winzige Raumschiff in eine Umlaufbahn in großer Höhe befördert., Jedes Fahrzeug ist ein Wafer im Grammmaßstab, der Kameras, Photonentriebwerke, Stromversorgung, Navigations-und Kommunikationsausrüstung trägt und „eine voll funktionsfähige Raumsonde darstellt“, sagte das Starshot-Team.

Missionscontroller würden das Nanocraft einsetzen – sie auf ihren Weg schicken-eins nach dem anderen. Ein bodengestütztes Laserarray namens Light Beamer würde verwendet, um Licht auf die Segel der Schiffe zu fokussieren und einzelne Schiffe innerhalb weniger Minuten auf die Zielgeschwindigkeit zu beschleunigen.“

Es ist geplant, vier Kameras (jeweils zwei Megapixel) auf das Nanokraftwerk zu kleben, um eine elementare Bildgebung zu ermöglichen., Die Daten würden mit einer einziehbaren, meterlangen Antenne oder vielleicht sogar mit dem Lightsail zur Erde zurückgesendet, um die laserbasierte Kommunikation zu erleichtern, die ein Signal zurück zur Erde fokussieren könnte.

Die ursprüngliche Idee war, das Raumschiff durch das Alpha Centauri-System fliegen zu lassen, ohne langsamer zu werden. Wie können sie schließlich langsamer werden? Es stellt sich heraus, dass jemand bereits einen möglichen Weg herausgefunden hat. Anfang 2017 gaben zwei Wissenschaftler die Ergebnisse ihrer Untersuchung einer möglichen Bremsmethode unter Verwendung der Strahlung und Schwerkraft der Alpha Centauri-Sterne selbst bekannt., Wir wissen noch nicht, ob so etwas funktionieren kann, aber es ist ermutigend zu sehen, wie Wissenschaftler sich auf diese Idee einlassen!

Das bahnbrechende Starshot-Projekt ist eindeutig eines, das es wert ist, gesehen zu werden.April 2017 veranstaltete Breakthrough Initiatives die zweite von dem, was es sagt, wird eine jährliche Konferenz sein – genannt Breakthrough Discuss – Ziel ist es, führende Astronomen, Ingenieure, Astrobiologen und Astrophysiker zusammenzubringen., In diesem Jahr hielten sie die Konferenz an der Stanford University ab und konzentrierten sich auf Entdeckungen potenziell bewohnbarer Planeten in nahe gelegenen Sternensystemen, einschließlich Alpha Centauri. Videos zu Diskussionen auf der Konferenz werden bei Interesse auf der Facebook-Seite von Breakthrough archiviert.

Illustration via FutureHumanEvolution.com

Fazit: In 4,3 Lichtjahren Entfernung ist das Alpha Centauri-System das nächste Sternensystem zu unserer Erde und Sonne, aber es wäre extrem schwierig, dorthin zu gelangen.,

Durchbruch Starshot zielt auf Alpha Centauri

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Deborah Byrd schuf 1991 die EarthSky radio Series und gründete EarthSky.org 1994. Heute ist sie Chefredakteurin dieser Website. Sie hat eine Reihe von Auszeichnungen von Rundfunk-und Wissenschaftsgemeinschaften gewonnen, darunter einen Asteroiden namens 3505 Byrd zu ihren Ehren., Als Wissenschaftskommunikator und Pädagoge seit 1976 glaubt Byrd an die Wissenschaft als eine Kraft für das Gute in der Welt und ein lebenswichtiges Werkzeug für das 21. „Ein EarthSky-Redakteur zu sein ist wie eine große globale Party für coole Naturliebhaber zu veranstalten“, sagt sie.