artistens koncept via genombrott Starshot.

yttre rymden är stor. Verkligen, riktigt, riktigt stor. Och det är därför NASA inte har några planer på att skicka en rymdfarkost till någon av de flera tusen kända planeterna bortom vårt solsystem. Under tiden, med avseende på star travel, är NASA inte det enda spelet i stan längre., I April 2016 meddelade den ryska högteknologiska miljardären Yuri Milner ett nytt och ambitiöst initiativ som heter Breakthrough Starshot, som avser att hälla 100 miljoner dollar i konceptstudier för en helt ny teknik för stjärnresor, som syftar till obemannad rymdflygning på 20% av ljushastigheten, med målet att nå Alpha Centauri-systemet – och förmodligen dess nyupptäckta planet Proxima b-inom 20 år. Är det möjligt? Ingen vet än, men Alpha Centauri är ett uppenbart mål. Det är närmaste stjärnsystem till solen på 4,3 ljusår bort., Det handlar om 25 biljoner miles (40 biljoner km) från jorden – nästan 300 000 gånger avståndet från jorden till solen. Följ länkarna nedan för att lära dig mer om varför star travel är så formidabelt och om hur vi kan uppnå det.

Varför fungerar inte en konventionell raket?

Warp drive?

genombrott Starshot

dessa 4 konventionella rymdfarkoster är på väg ut ur solsystemet. En 5: e rymdfarkost, New Horizons, kommer också så småningom att lämna solsystemet., Men konventionella rymdfarkoster rör sig långsamt i motsats till de stora avstånden mellan stjärnor. Det tar tiotusentals år innan en av dessa farkoster möter en stjärna. Bild via Wikimedia Commons.

Varför fungerar inte en konventionell raket? Tänk på rymdfärjorna, som reste bara några hundra kilometer över jordens yta, i jordens bana. Om jorden var storleken på en sandkorn, skulle detta avstånd vara ungefär bredden på ett hår i motsats till en 6-mil (10-km) avstånd till Alpha Centauri.

rymdfärjorna var inte rymdskepp, men vi har byggt rymdskepp., Fem båtar från jorden är för närvarande på väg ut ur solsystemet, på väg in i interstellära rymden. De är de två Pioneer rymdfarkoster, de två Voyager rymdfarkoster, och New Horizons rymdskepp. Alla rör sig extremt långsamt i förhållande till den hastighet som behövs för att resa bland stjärnorna.

så … överväga de två Voyagers – Voyager 1 och Voyager 2 – lanserades 1977. Varken Voyagers riktar sig mot Alpha Centauri, men om en av dem var-förutsatt att den behöll sin nuvarande hastighet – skulle det kräva tiotusentals år till den närmaste stjärnan., Så småningom kommer Voyagers passera andra stjärnor. Voyager 1 är en stjärna i stjärnbilden Kamelopardalis. Under 296 000 år kommer Voyager 2 att passera 4,3 ljusår från Sirius, den ljusaste stjärnan på himlen. 4,3 ljusår. Det är avståndet mellan oss och Alpha Centauri.

hur är det med New Horizons rymdfarkoster, den första rymdfarkosten någonsin att besöka Pluto och dess månar. NASA: s Nya Horisonter rymdskepp färdas på 36,373 miles per timme (58,536 km/h)., Lanserades från jorden i mitten av januari, 2006, nådde den Pluto i mitten av juli, 2015 … nio och ett halvt år senare. Om nya horisonter var riktade mot Alpha Centauri-systemet, vilket det inte är, skulle det ta rymdfarkosten ungefär 78 000 år att komma dit.

så konventionella raketer fungerar inte eftersom de är för långsamma.

hur ett rymdskepp med warpdrift kan se ut. Kredit: Mark Rademaker/Mike Okuda/Harold White/NASA.

Illustration via Anderson Institute.,

Warp drive? Tänk om vi kunde resa snabbare än ljuset? Otaliga sci-fi-böcker och filmer är byggda kring konceptet, vilket medför utmaningar för fysiker att förstå hur tid och rum faktiskt fungerar. För några år sedan hävdade Dr Harold ”Sonny” White – som leder NASA: s avancerade Framdrivningsteam på Johnson Space Center – att ha gjort en upptäckt som gjorde det rimligt att tänka på snabbare än lätt resa, via ett koncept som kallas Alcubierre warp drive.

detta koncept bygger på idéer som lagts fram av den mexikanska fysikern Miguel Alcubierre 1994., Han föreslog att snabbare än lätt resa kan uppnås genom att snedvrida rumtiden, som visas i illustrationen ovan.

Harold ”Sonny” White har arbetat för att undersöka dessa idéer ytterligare. De är mycket spekulativa, men möjligen giltiga, och innebär en lösning av Einstein fältekvationer, särskilt hur utrymme, tid och energi interagerar. I juni 2014 presenterade White bilder av hur ett snabbare än lätt Skepp kan se ut. Konstnären Mark Rademaker baserade dessa mönster på Whites teoretiska idéer. Han sa att det tog mer än 1 600 timmar att skapa dem, och de är väldigt coola., Se 2014 snabbare än ljus rymdfarkoster mönster på denna Flickr sida.

videon nedan presenterar Harold Whites tal vid Rymdkonferensen SpaceVision 2013 i november 2013 i Phoenix. Han talar om begreppen och framstegen i warpdriven utveckling under de senaste decennierna.

är det snabbare än lätt resa möjligt, via Alcubierre warp enhet? Som med konventionella framdrivningssystem är problemet energi. I det här fallet är det den typ av energi som warpdriften skulle behöva., Daglig Kos rapporterade:

för att bilda warpfältet / bubblan är en region av rymdtid med negativ energitäthet (dvs. repulsing space-time) nödvändig. Vetenskapliga modeller förutspår exotisk materia med negativ energi kan existera, men det har aldrig observerats. Alla former av materia och ljus har en positiv energitäthet och skapar ett attraktivt gravitationsfält.

så snabbare-än-ljus resa via Alcubierre Warp enheten är mycket spekulativ, minst sagt.

med nuvarande teknik är det inte möjligt.,

men om det kunde åstadkommas, skulle det minska restiden till Alpha Centauri från tusentals år till bara dagar.

vill du ha tekniska detaljer om Alcubierre warp-enheten? Läs denna 2014 artikel på Daily Kos.

eller prova denna januari 2017 artikel om Alcubierre warp drive, på Phys.org

NASA har ett helt område på sin webbplats om snabbare än lätt resa, där det i princip säger … Det är för närvarande inte möjligt.

Alpha Centauri-systemet., Det är åtminstone ett dubbelsystem, kanske ett trippelsystem, men vi ser det med ögat som bara en stjärna. I den här bilden – via MSX / IPAC / NASA – kan du nästan urskilja Alfa Centauris dubbla natur. Vid 4,3 ljusår bort är detta stjärnsystem närmast jorden.

genombrott Starshot. I April 2016 meddelade Yuri Milners organisation Breakthrough Initiatives en investering på 100 miljoner dollar i proof-of concept studies för ett helt nytt sätt att komma till stjärnorna.

Tja, inte alla nya., exakt., Genombrottsprojektet Starshot bygger på teknik som testas nu, och även på några nya tekniker som har funnits bara några år. Men det sätter dessa tekniker ihop på ett sätt som är helt nytt och extremt visionärt.

Genombrottet Starshot laget har några tunga hitters, bland annat fysikern Stephen Hawking och Facebook Mark Zuckerberg. Det föreslår att använda $ 100 miljoner för att lära sig om det är möjligt att använda en 100-gigawatt ljusstråle och ljus segel för att driva några 1,000 ultralätt nanocraft till 20% av ljushastigheten., Om det visar sig vara möjligt kan ett sådant uppdrag (hypotetiskt) nå Alpha Centauri inom cirka 20 år efter lanseringen.

det finns många tilltalande saker om detta projekt. Till exempel, användning av lightsails är för närvarande i färd med att testas av en annan organisation, Planetary Society, med ett offentligt finansierat projekt som heter LightSail.

men det mest tilltalande är att Genombrottsprojektet Starshot är verkligen innovativt, men ändå grundat i nuvarande, banbrytande vetenskap och teknik., Inse bara att alla befintliga rymdfarkoster är enorma och klumpiga i motsats till de gramska nanostarships-dubbade StarChips – som föreslås av genombrott Starshot. Kan små, lätta fartyg-på segel skjuts av en ljusstråle-flyga 1000 gånger snabbare än den snabbaste rymdfarkosten som byggts upp till nu? Det är vad genombrott Starshot utforskar med sina pågående proof-of-concept studier.

Starshot föreställer sig att lansera ett moderskepp som transporterar 1000 små rymdfarkoster till en hög höjd bana., Varje hantverk är en gramskala wafer, bär kameror, fotonpropellrar, strömförsörjning, navigations-och kommunikationsutrustning och ”utgör en fullt fungerande rymdsond”, har Starshot-teamet sagt.

Uppdragskontrollanter skulle distribuera nanocraft – skicka dem på väg – en efter en. En markbaserad laser array som kallas en ljus beamer skulle användas för att fokusera ljus på seglen av fartygen, för att påskynda enskilda farkoster till målet hastighet ” inom några minuter.”

planen är att hålla fyra kameror (två megapixlar vardera) på nanocraft, vilket möjliggör en elementär bildbehandling., Data skulle överföras tillbaka till jorden med hjälp av en infällbar mätarlång antenn, eller kanske till och med med med lightsail för att underlätta laserbaserad kommunikation som kan fokusera en signal tillbaka mot jorden.

den ursprungliga idén var att skicka rymdfarkosten som flyger genom Alpha Centauri-systemet utan att sakta ner. När allt kommer omkring, hur kan de sakta ner? Det visar sig att någon redan har räknat ut ett möjligt sätt. I början av 2017 meddelade två forskare resultaten av deras studie av en möjlig bromsmetod, med hjälp av Alfa centauris strålning och gravitation själva., Vi vet inte ännu om en sådan sak kan fungera, men det är uppmuntrande att se forskare engagera sig i denna idé!

klart, genombrott Starshot projektet är en som är värt att titta på.

den 20 och 21 April 2017 höll banbrytande initiativ det andra av vad det står kommer att vara en årlig konferens-kallad genombrott diskutera-syftar till att föra samman ledande astronomer, ingenjörer, astrobiologer och astrofysiker., I år höll de konferensen vid Stanford University och fokuserade den på upptäckter av potentiellt beboeliga planeter i närliggande stjärnsystem, inklusive Alpha Centauri. Videor relaterade till diskussioner på konferensen arkiveras på banbrytande Facebook-sida, om du är intresserad.

Illustration via FutureHumanEvolution.com

nedre raden: vid 4.3 ljusår bort är Alpha Centauri-systemet närmaste stjärnsystem till vår jord och sol, men det skulle vara extremt svårt att komma dit.,

genombrott Starshot syftar till Alpha Centauri

Läs mer om Alpha Centauri systemet

Deborah Byrd skapade earthsky Radio-serien 1991 och grundade Earthsky radio-serien 1991. EarthSky.org 1994. Idag fungerar hon som chefredaktör för denna webbplats. Hon har vunnit en galax av utmärkelser från sändnings-och vetenskapssamfunden, inklusive att ha en asteroid som heter 3505 Byrd till hennes ära., Byrd är en vetenskapskommunikator och pedagog sedan 1976 och tror på vetenskap som en kraft för gott i världen och ett viktigt verktyg för 2000-talet. ”Att vara en earthsky-redaktör är som att vara värd för en stor global fest för coola naturälskare”, säger hon.