Μπορούμε πραγματικά να φτάσουμε στο Alpha Centauri;

Pin
Send
Share
Send

Σε ένα προηγούμενο επεισόδιο, είπα ότι το ταξίδι στο Ηλιακό Σύστημα είναι αρκετά δύσκολο, το ταξίδι σε άλλο σύστημα αστεριών στη ζωή μας είναι εντελώς αδύνατο. Πολλοί από εσάς είπατε ότι ήταν το πιο καταθλιπτικό επεισόδιο που έχω κάνει ποτέ.

Η απόσταση από τον Πλούτωνα είναι, κατά μέσο όρο, περίπου 40 αστρονομικές μονάδες. Αυτή είναι 40 φορές η απόσταση από τον Ήλιο προς τη Γη. Και οι New Horizons, το γρηγορότερο διαστημικό σκάφος που ταξιδεύει στο Ηλιακό Σύστημα χρειάστηκαν περίπου 10 χρόνια για να κάνουν το ταξίδι.

Η απόσταση από το Alpha Centauri είναι περίπου 277.000 αστρονομικές μονάδες μακριά (ή 4,4 έτη φωτός). Αυτό είναι περίπου 7.000 φορές πιο μακριά από τον Πλούτωνα. Οι Νέοι Ορίζοντες θα μπορούσαν να κάνουν το ταξίδι, αν θέλετε να περιμένετε περίπου 70.000 χρόνια. Αυτό είναι περίπου δύο φορές όσο θα θέλατε να περιμένετε το Half Life 3.

Όμως, το βίντεό μου επηρέασε σαφώς μια ομάδα πανούργων επιστημόνων, επιχειρηματιών και φυσικών πυραύλων, οι οποίοι δεν έχουν χώρο στο προσωπικό τους λεξικό για τη λέξη «αδύνατο». Η πρόκληση έγινε αποδεκτή, είπαν στον εαυτό τους.

Στις αρχές Απριλίου 2016, μόλις 8 μήνες αφού είπα ότι πιθανότατα δεν θα συμβεί ποτέ, ο δισεκατομμυριούχος Γιούρι Μίλνερ και ο διάσημος φυσικός Stephen Hawking ανακοίνωσαν μια στρατηγική για την αποστολή ενός διαστημικού σκάφους σε ένα άλλο αστέρι στη διάρκεια της ζωής μας. Στο πρόσωπό σου Fraser, είπαν… στο πρόσωπό σου.

Το έργο θα ονομάζεται Breakthrough Starshot και θα διευθύνεται από τον Pete Worden, τον πρώην διευθυντή του Κέντρου Ερευνών AMES της NASA - τους ανθρώπους που εργάζονται σε μια στρέβλωση.

Η ομάδα ανακοίνωσε ότι ξοδεύει 100 εκατομμύρια δολάρια για να διερευνήσει την τεχνολογία που θα χρειαστεί για να στείλει ένα διαστημικό σκάφος στην Alpha Centauri, κάνοντας το ταξίδι σε μόλις 20 χρόνια. Και με αυτόν τον τρόπο, θα μπορούσαν απλώς να φέρουν επανάσταση στον τρόπο που τα διαστημόπλοια ταξιδεύουν γύρω από το δικό μας Ηλιακό Σύστημα.

Λοιπόν, ποιο είναι το σχέδιο; Σύμφωνα με την ανακοίνωσή τους, η ομάδα σχεδιάζει να δημιουργήσει ένα μικρό διαστημικό σκάφος φώτα και να τα επιταχύνει στο 20% της ταχύτητας του φωτός χρησιμοποιώντας λέιζερ. Ναι, όλα γίνονται καλύτερα με λέιζερ.

Έχουμε μιλήσει για ηλιακά πανιά στο παρελθόν, αλλά η ουσία είναι ότι τα φωτόνια του φωτός μπορούν να προσδώσουν ορμή όταν αναπηδούν από κάτι. Δεν είναι πολύ, αλλά αν προσθέσετε μια τεράστια ποσότητα φωτονίων, ο αντίκτυπος μπορεί να είναι σημαντικός. Και επειδή αυτά τα φωτόνια έχουν την ταχύτητα του φωτός, η μέγιστη ταχύτητα για το διαστημικό σκάφος, θεωρητικά, είναι απλά ντροπαλή της ταχύτητας του φωτός (χάρη σχετικότητας).

Μπορείτε να πάρετε αυτά τα φωτόνια από τον Ήλιο, αλλά μπορείτε επίσης να τα πάρετε από μια κατευθυνόμενη δέσμη λέιζερ, σχεδιασμένη να γεμίζει τα πανιά με φωτόνια, χωρίς να λιώνει πραγματικά το διαστημικό σκάφος.

Στο παρελθόν, οι μηχανικοί έχουν μιλήσει για ηλιακά πανιά που μπορεί να απέχουν χιλιάδες χιλιόμετρα, φτιαγμένα από φύλλα από γυαλιστερά γυαλιά από ανακλαστικό ύφασμα. Έχετε το τεράστιο, περίπλοκο πανί στο μυαλό σας;

Τώρα σκεφτείτε μικρότερα. Το διαστημικό σκάφος Starshot θα έχει μήκος μόλις λίγα μέτρα, με πάχος μόλις μερικά άτομα. Το πανί έπειτα τραβούσε ένα μικροσκοπικό ωφέλιμο φορτίο οργάνων. Ένα μικροσκοπικό τσιπ, ικανό να συλλέγει δεδομένα και να μεταδίδει πληροφορίες - αυτά ονομάζονται Starchips. Δεν υπάρχει καν αρκετός χώρος για τα πληρώματα των αρκουδών

Με τόσο χαμηλή μάζα, ένα ισχυρό λέιζερ θα πρέπει να μπορεί να τα επιταχύνει στο 20% της ταχύτητας του φωτός, σχεδόν αμέσως, κάνοντας ένα ταξίδι στο Alpha Centauri να διαρκέσει μόνο περίπου 20 χρόνια.

Δεδομένου ότι κάθε Starshot μπορεί να κοστίσει μόνο λίγα δολάρια, η εταιρεία θα μπορούσε να κατασκευάσει χιλιάδες και χιλιάδες, να τα τοποθετήσει σε τροχιά και, στη συνέχεια, να αρχίσει να τα τραβάει σε διαφορετικά αστέρια.

Υπάρχουν, φυσικά, ορισμένα τεράστια εμπόδια μηχανικής που πρέπει να ξεπεραστούν.

Το πρώτο είναι η πυκνότητα του διαστρικού μέσου. Αν και είναι σχεδόν εντελώς άδειο ανάμεσα στα αστέρια, υπάρχουν περιστασιακά σωματίδια σκόνης. Κανονικά αβλαβείς, οι Starshots θα τους έσπαζαν με το 20% της ταχύτητας του φωτός, κάτι που θα ήταν καταστροφικό.

Το δεύτερο πρόβλημα είναι ότι πρόκειται για μονόδρομο ταξίδι. Μόλις φτάσει το 20% της ταχύτητας του φωτός, δεν υπάρχει τρόπος να επιβραδυνθεί ξανά το διαστημικό σκάφος (εκτός εάν το Alpha Centaurans έχει εγκαταστήσει ένα σύστημα πέδησης). Απλώς φανταστείτε το θόλωμα κίνησης και τα προβλήματα στόχευσης όταν προσπαθείτε να τραβήξετε φωτογραφίες με σχετικιστικές ταχύτητες.

Το τρίτο πρόβλημα, και αυτό είναι μεγάλο, είναι ότι η μικρογραφία του διαστημικού σκάφους σημαίνει ότι δεν μπορείτε να έχετε μεγάλο πομπό. Η επικοινωνία στα χρόνια φωτός απαιτεί πολύ δύναμη. Ίσως θα συνδεθούν σε κάποιο είδος συστοιχίας και θα μοιραστούν την απαίτηση ισχύος ή θα χρησιμοποιήσουν λέιζερ για να επικοινωνήσουν ξανά. Ίσως θα μεταδώσουν τα δεδομένα πίσω σαν μια αλυσίδα Voltron daisy.

Παρόλο που η ιδέα του ταξιδιού σε άλλο αστέρι μπορεί να φαίνεται υπερβολικά φιλόδοξη σήμερα, αυτή η τεχνολογία έχει πραγματικά νόημα για εξερεύνηση στο δικό μας Ηλιακό Σύστημα. Θα μπορούσαμε να κάνουμε bugzap λίγο διαστημικό σκάφος στην Αφροδίτη, τον Άρη, τους εξωτερικούς πλανήτες και τα φεγγάρια τους - ακόμη και βαθιά μέσα στη ζώνη Kuiper και το εντελώς ανεξερεύνητο σύννεφο Oort. Θα μπορούσαμε να έχουμε ολόκληρο αυτό το Ηλιακό Σύστημα στο κλείσιμο της εξερεύνησης μέσα σε λίγες δεκαετίες.

Ακόμα κι αν μια αποστολή στο Alpha Centauri είναι η επιστημονική φαντασία, αυτή η μικρογραφία θα είναι ο τρόπος που μαθαίνουμε περισσότερα για το Ηλιακό Σύστημα στο οποίο ζούμε. Ας ξεκινήσουμε!

Podcast (ήχος): Λήψη (Διάρκεια: 6:19 - 2,7MB)

Εγγραφείτε: Apple Podcasts | Android | RSS

Podcast (βίντεο): Λήψη (Διάρκεια: 6:32 - 85,0MB)

Εγγραφείτε: Apple Podcasts | Android | RSS

Pin
Send
Share
Send

Δες το βίντεο: Distances: Crash Course Astronomy #25 (Νοέμβριος 2024).