przestrzeń kosmiczna jest duża. Naprawdę, naprawdę, naprawdę duży. Dlatego NASA nie ma obecnie planów wysłania statku kosmicznego na którąkolwiek z kilku tysięcy znanych planet poza naszym Układem Słonecznym. Tymczasem, jeśli chodzi o Gwiezdne Podróże, NASA nie jest już jedyną grą w mieście., W kwietniu 2016 roku rosyjski miliarder z branży high-tech Jurij Milner ogłosił nową i ambitną inicjatywę o nazwie Breakthrough Starshot, która zamierza przeznaczyć 100 milionów dolarów na badania proof-of-concept dla całkowicie nowej technologii podróży gwiazd, mającej na celu bezzałogowy lot kosmiczny z prędkością 20% prędkości światła, z celem dotarcia do układu Alfa Centauri-i, przypuszczalnie, jego nowo odkrytej planety Proxima b-w ciągu 20 lat. Czy to możliwe? Nikt jeszcze nie wie, ale Alfa Centauri jest oczywistym celem. Jest to najbliższy układ gwiazd od naszego Słońca w odległości 4,3 roku świetlnego., To około 25 bilionów Mil (40 bilionów km) od Ziemi – prawie 300,000 razy odległość od ziemi do słońca. Skorzystaj z poniższych linków, aby dowiedzieć się więcej o tym, dlaczego Gwiezdne Podróże są tak potężne i jak możemy je osiągnąć.

Dlaczego konwencjonalna rakieta nie działa?

napęd Warp?

Breakthrough Starshot

Te 4 konwencjonalne statki kosmiczne wyruszają z układu słonecznego. Piąty statek kosmiczny, Nowe Horyzonty, również ostatecznie opuści układ słoneczny., Ale konwencjonalne statki kosmiczne poruszają się powoli w przeciwieństwie do ogromnych odległości między gwiazdami. Minie dziesiątki tysięcy lat, zanim jeden z tych statków napotka gwiazdę. Obraz na Wikimedia Commons.

Dlaczego konwencjonalna rakieta nie działa? Rozważmy promy kosmiczne, które podróżowały tylko kilkaset kilometrów nad powierzchnią ziemi, na orbitę okołoziemską. Gdyby ziemia była wielkości ziarna piasku, odległość ta byłaby o szerokości włosa w przeciwieństwie do odległości 6 mil (10 km) Do Alfa Centauri.

promy kosmiczne nie były statkami kosmicznymi, ale zbudowaliśmy statki kosmiczne., Pięć statków z Ziemi jest obecnie w drodze z układu słonecznego, kierując się w przestrzeń międzygwiezdną. Są to dwa sondy Pioneer, dwa sondy Voyager i sonda New Horizons. Wszystkie poruszają się niezwykle wolno w stosunku do prędkości potrzebnej do podróży między gwiazdami.

tak więc … rozważmy dwa Voyagery – Voyager 1 i Voyager 2 – wystrzelone w 1977 roku. Żaden z Voyagerów nie jest skierowany w stronę Alfa Centauri, ale gdyby któryś z nich – zakładając, że utrzyma swoją obecną prędkość-wymagałby kilkudziesięciu tysięcy lat dotarcia do najbliższej gwiazdy., W końcu Voyagery mijają inne gwiazdy. Za około 40 000 lat Voyager 1 będzie dryfował w odległości 1,6 roku świetlnego (9,3 biliona mil) od AC+79 3888, gwiazdy w gwiazdozbiorze Camelopardalis. Za około 296 000 lat Voyager 2 minie 4,3 roku świetlnego od Syriusza, najjaśniejszej gwiazdy na niebie. 4,3 roku świetlnego. To odległość między nami a Alfą Centauri.

a co z sondą New Horizons, pierwszym statkiem kosmicznym, który odwiedził Plutona i jego księżyce. Sonda NASA New Horizons podróżuje z prędkością 36 373 mil na godzinę (58 536 km/h)., Wystrzelony z ziemi w połowie stycznia 2006 roku, dotarł do Plutona w połowie lipca 2015 roku … dziewięć i pół roku później. Gdyby nowe horyzonty były skierowane w stronę systemu Alfa Centauri, A tak nie jest, dotarcie do niego zajmie temu statkowi około 78 000 lat.

więc konwencjonalne rakiety nie będą działać, ponieważ są zbyt wolne.

jak może wyglądać statek kosmiczny z napędem warp. Autor: Mark Rademaker / Mike Okuda / Harold White / NASA.

,

Napęd Warp? A gdybyśmy mogli podróżować szybciej niż światło? Niezliczone książki i filmy sci-fi są zbudowane wokół tej koncepcji, która niesie ze sobą wyzwania dla zrozumienia przez fizyków, jak faktycznie działa przestrzeń i czas. Mimo to, kilka lat temu, dr Harold” Sonny ” White, który kieruje zespołem zaawansowanych napędów NASA w Johnson Space Center, twierdził, że dokonał odkrycia, które stało się wiarygodnym pomysłem szybszej niż światło podróży, za pomocą koncepcji znanej jako Alcubierre warp drive.

koncepcja ta opiera się na pomysłach wysuniętych przez meksykańskiego fizyka Miguela Alcubierre ' a w 1994 roku., Zasugerował, że podróż szybsza niż światło może być osiągnięta przez zniekształcenie czasoprzestrzeni, jak pokazano na powyższej ilustracji.

Harold „Sonny” White pracował nad dalszym zbadaniem tych pomysłów. Są one wysoce spekulatywne, ale być może ważne i obejmują rozwiązanie równań pola Einsteina, w szczególności jak przestrzeń, czas i energia oddziałują. W czerwcu 2014 roku White ujawnił zdjęcia, jak może wyglądać szybszy od światła statek. Artysta Mark Rademaker oparł te projekty na teoretycznych ideach White ' a. Powiedział, że tworzenie ich trwało ponad 1600 godzin i są bardzo fajne., Zobacz projekty szybszych od światła statków kosmicznych 2014 na tej stronie Flickr.

poniższy film przedstawia wystąpienie Harolda White ' a podczas konferencji kosmicznej SpaceVision 2013 w listopadzie 2013 roku w Phoenix. Opowiada o koncepcjach i postępach w rozwoju napędu warp w ostatnich dziesięcioleciach.

czy możliwa jest szybsza niż światło podróż za pomocą napędu warp Alcubierre ' a? Podobnie jak w przypadku konwencjonalnych systemów napędowych, problemem jest energia. W tym przypadku, to rodzaj energii, jakiej potrzebuje napęd warp., Dzienny raport Kos:

aby utworzyć pole warp/bańkę, niezbędny jest obszar czasoprzestrzeni o ujemnej gęstości energii (tj. odpychający czasoprzestrzeń). Modele naukowe przewidują, że egzotyczna Materia o ujemnej energii może istnieć, ale nigdy nie została zaobserwowana. Wszystkie formy materii i światła mają dodatnią gęstość energii i tworzą atrakcyjne pole grawitacyjne.

tak więc szybsza niż światło podróż przez napęd warp Alcubierre jest co najmniej wysoce spekulacyjna.

przy obecnych technologiach nie jest to możliwe.,

jednak, gdyby udało się to osiągnąć, skróciłoby to czas podróży do Alfa Centauri z tysięcy lat do zaledwie dni.

chcesz poznać szczegóły techniczne napędu warp Alcubierre? Przeczytaj ten artykuł 2014 w Daily Kos.

lub spróbuj tego artykułu na temat napędu warp Alcubierre, w Phys.org

NASA ma na swojej stronie cały obszar o podróżach szybszych niż lekkie, w którym w zasadzie pisze … nie jest to obecnie możliwe.

System Alpha Centauri., To przynajmniej układ podwójny, może potrójny, ale widzimy go okiem jako tylko jedną gwiazdę. Na tym zdjęciu-za pośrednictwem MSX / IPAC / NASA – można niemal dostrzec podwójną naturę Alpha Centauri. W odległości 4,3 roku świetlnego układ ten jest najbliższy Ziemi.

W kwietniu 2016 roku organizacja Yuri Milner Breakthrough Initiatives ogłosiła 100 milionów dolarów inwestycji w badania proof-of concept na zupełnie nowy sposób dotarcia do gwiazd.

no cóż, nie wszystkie nowe. dokładnie., Przełomowy projekt Starshot opiera się na technologiach, które są obecnie testowane, a także na niektórych nowych technologiach, które istnieją zaledwie kilka lat. Ale łączy te technologie w sposób całkowicie nowy i niezwykle wizjonerski.

zespół Breakthrough Starshot ma kilka mocnych uderzeń, w tym fizyka Stephena Hawkinga i Facebook ' a Marka Zuckerberga. Proponuje wykorzystać 100 milionów dolarów, aby dowiedzieć się, czy możliwe jest użycie 100-gigawatowej wiązki światła i żagli świetlnych do napędzania około 1000 ultralekkich nanokraft do 20% prędkości światła., Jeśli okaże się to możliwe, taka misja może (hipotetycznie) dotrzeć do Alfa Centauri w ciągu około 20 lat od jej startu.

w tym projekcie jest wiele atrakcyjnych rzeczy. Na przykład, wykorzystanie lightsails jest obecnie w trakcie testowania przez inną organizację, Planetary Society, z projektem finansowanym ze środków publicznych o nazwie LightSail.

ale najbardziej atrakcyjne jest to, że przełomowy projekt Starshot jest naprawdę innowacyjny, ale nadal oparty na aktualnej, najnowocześniejszej nauce i technologii., Po prostu zdaj sobie sprawę, że wszystkie istniejące statki kosmiczne są ogromne i niezgrabne w przeciwieństwie do nanostarships-nazwanych Starchip – proponowanych przez Breakthrough Starshot. Czy małe, lekkie statki-na żaglach popychanych wiązką światła-mogą latać 1000 razy szybciej niż najszybszy statek kosmiczny zbudowany do tej pory? To właśnie odkrywa przełomowy Starshot dzięki trwającym badaniom proof-of-concept.

Starshot zakłada wystrzelenie statku-matki przewożącego 1000 maleńkich statków kosmicznych na orbitę wysokościową., Każdy statek jest w skali grama, wyposażony w kamery, silniki fotonowe, zasilanie, sprzęt nawigacyjny i komunikacyjny oraz „stanowiący w pełni funkcjonalną sondę kosmiczną” – powiedział zespół Starshot.

kontrolerzy misji rozmieściliby nanokrafty – wysyłali je w drogę – jeden po drugim. Naziemny układ laserowy zwany Light beamer miał być używany do skupiania światła na żaglach statków, aby przyspieszyć poszczególne jednostki do prędkości docelowej „w ciągu kilku minut.”

plan zakłada umieszczenie czterech kamer (każda o dwóch megapikselach) na nanokryfcie, co pozwoli na pewne elementarne obrazowanie., Dane byłyby przesyłane z powrotem na ziemię za pomocą wysuwanej anteny o długości licznika, a może nawet za pomocą żagla świetlnego, aby ułatwić komunikację opartą na laserze, która mogłaby skupić sygnał z powrotem w kierunku Ziemi.

pierwotnym pomysłem było wysłanie statku kosmicznego lecącego przez układ Alfa Centauri bez spowolnienia. W końcu, jak mogą zwolnić? Okazuje się, że ktoś już wymyślił możliwy sposób. Na początku 2017 roku dwaj naukowcy ogłosili wyniki swoich badań nad możliwą metodą hamowania, wykorzystującą promieniowanie i grawitację samych gwiazd Alfa Centauri., Nie wiemy jeszcze, czy coś takiego może zadziałać, ale cieszy nas, że naukowcy angażują się w ten pomysł!

oczywiście przełomowy projekt Starshot to taki, który warto obejrzeć.

w dniach 20 i 21 kwietnia 2017 roku odbyła się druga z corocznych konferencji-Breakthrough Discuss – mająca na celu zebranie czołowych astronomów, inżynierów, astrobiologów i astrofizyków., W tym roku na Uniwersytecie Stanforda odbyła się konferencja poświęcona odkryciom potencjalnie zamieszkujących planety w pobliskich układach gwiezdnych, w tym Alfa Centauri. Filmy związane z dyskusjami na konferencji są archiwizowane na stronie Breakthrough na Facebook ' u, jeśli jesteś zainteresowany.

Ilustracja via FutureHumanEvolution.com

Reasumując: w odległości 4,3 roku świetlnego, układ Alfa Centauri jest najbliższym układem gwiezdnym naszej ziemi i słońca, ale dotarcie tam byłoby niezwykle trudne.,

Deborah Byrd stworzyła serię Earthsky Radio w 1991 roku i założyła EarthSky.org w 1994 roku. Obecnie pełni funkcję redaktora naczelnego tej strony. Zdobyła wiele nagród od społeczności radiofonii i nauki, w tym asteroidę o nazwie 3505 Byrd na jej cześć., Od 1976 roku Byrd, komunikator naukowy i pedagog, wierzy w naukę jako siłę dobra na świecie i ważne narzędzie XXI wieku. „Bycie edytorem EarthSky' ego jest jak organizowanie wielkiej globalnej imprezy dla fajnych miłośników przyrody ” – mówi.