Csatlakozó a világ, az út térképe csillagközi repülés, vagy hogyan lehet eljutni az Alpha Centauri, hírek

Fotó: NASA / ESA / Hubble SM4 ERO csapat

Hogyan küldhet ember alkotta szonda a legközelebbi csillag a Nap (alpha Centauri)? A válasz által kínált Lubin, egyszerűnek tűnik: meg kell gyűjteni a Föld körüli pályán konstelláció lézerek közös Manhattan terület nagysága (a terület és a névadó sziget New York City, USA) és használja, hogy szakítani a miniatűr űrszondák relativisztikus sebességgel (azaz gyorsítja összehasonlítható a fény sebessége vákuumban egyenlő körülbelül 300 ezer kilométer per másodperc). Annak ellenére, hogy látszólag fantasztikus és ajánlat Lubin és kollégái alapul a modern tudomány és a technológiai lehetőségek a személy.

1903-ban, Bratya Rayt tette az első repülést repülőgépen. Miután 66 éves Neil Armstrong első lábát a Hold felszínén. Újabb 66 éves, 2035-ben, a NASA azt tervezi, hogy földet az első ember a Marson. Szerint Lubin, csillagközi űrkutatás igényel újragondolásával, a modern közlekedési technológiák rakétákat és próbákat. A rakéta-üzemanyag használunk munkaközeg: Az egyetlen módja annak, hogy a hordozó űrhajó pályára felgyorsul előre mozgás kiveszi üzemanyag vissza a lehető leghamarabb. A űrrakétákat több mint 90 tömegszázalék ha a hordozó üzemanyag. Ez rendkívül hatékony, mivel a legtöbb rakéta tolóerő is emelkedik az üzemanyag, és nem a hasznos információt.

Alternatív szállították együtt a hasznos tüzelőanyag Lubin felhívja külső tapadást. A napenergia vitorlák egy jó példa az ilyen mozgás: A fotonok (elektromágneses sugárzás QUANTA) szállítására pulzus és ütköznek a a tükör felületére, amint az a megmaradási törvények, továbbításra kerül a mozgást. Mivel a napfény képes fejleszteni megfelelően nagy sebességgel idővel űrszonda Napvitorlás miatt egy kis nyomást.

Példa orbitális lézer rendszer

Kép: UCSB / Fizika Tanszék

Felajánlott Lubin lézer vitorlák fog működni ugyanazon elv, azzal az eltéréssel, hogy a fény rájuk jön nem a nap, hanem egy sokkal erősebb forrás - egy sor lézerek a világon, és a bolygó pályáját. Rovására pontos fókuszálást, és szinkronizálja a rendszer, lézer vitorlák kaphat százezerszer több energiát, mint a nap, és lehetővé teszi, hogy az űrhajó, hogy dolgozzon ki nagy sebességgel. Első pillantásra, forgalomba ilyen erős lézer a Föld-közeli pályán tűnik lehetetlen feladatnak, de a Lubin csapat arra a következtetésre jutott, hogy ma ilyen technológia létezik.

Lubin parancs meghívja a moduláris rendszer DE-STAR (Directed Energy System for célzás aszteroidák és feltárás), hozzátéve, hogy az együttható betűszó jelölő lézer tömb területen. A leggyengébb ebben az osztályozásban DE-STAR-1 rendszer egy sor lézerek, területe száz négyzetméter - a hatalom, ez hasonló a két modul fegyvert Lockheed Martin. A legerősebb a DE-STAR-4 - foglal egy teljes területe száz négyzetkilométer, és van egy kimeneti 70 gigawatt. Az itt használt Lubin skálán magyarázható szemben támasztott fizikai követelmények a méretei a tömb lézer hullámhosszának és annak szükségessége, hogy a közel-fény sebességét.

A megegyezést a méret a tömb, a tömeg a hajó és a sebesség általuk kifejlesztett

Kép: UCSB / Fizika Tanszék

Az optimális helyét a tömb tekinthető Föld körüli pályára, mert a légkör szórja a lézerfény és melegíti azt. Még egy kis rendszer, amely található a Földön, lehetővé teszi, eszközök, mint például az ultra-alacsony be a CubeSat (literes nagyságrendű, tömege pedig körülbelül egy kilogramm) szökési sebesség (azaz, hogy ne tegyék társait a Föld és a Nap). Lubin kínál kezdeni összeszerelése egy sor kisebb modulok a világon, majd tovább az építkezés a Föld körüli pályán.

A rendszer a DE-STAR-4 képes generálni tolóerő, elég küldeni a Marsra CubeSat nyolc órán át, vagy űrhajó súlya tíz tonna havonta (speciális rakéták lehetővé teszi, hogy hat-nyolc hónap). A becslések azt mutatják, hogy a Föld csoportosulás DE-STAR-4 lesz körülbelül százszor olyan nehéz, mint a Nemzetközi Űrállomás (amelynek tömege körülbelül 420 tonna). Egy olyan rendszer kialakítása technológiailag megvalósítható feladat. A fő nehézség a telepítését a moduláris tömb lézerek a problémák tenyésztés pályára nehéz rakomány.

Készülék CubeSat Mars eléri a nyolc órát, mozgó sebességgel mintegy két százaléka a fény. Ez jóval magasabb, mint a lehetőségét az emberi jelenleg használt technológia. Azonban, olyan sebességgel, α Centauri eszköz eléri a 200 év. Ahhoz, hogy űrhajó több lenyűgöző mérete elérte a legközelebbi csillag a Nap néhány évig, a tervezési kell radikálisan átalakított.

Potenciálisan lakható exobolygó (szögletes zárójelben a Föld hasonlósági index)

E célból kidolgozta a mikroelektronikai Lubin űrhajó, mindegyik súlya több gramm és látva egy kis lézer vitorla, szükséges, hogy azt a mozgás és az LD. Asztrofizikus úgy véli, hogy a fotonikus technológia skálázható, hogy gyakorlatilag bármilyen méretű, de jelenleg teszteli a legegyszerűbb módja, hogy használja a technológiát a miniatűr űrhajó.

Tipikus miniatűr szonda csillagközi utazás tartalmaznia kell elemeket nanofotonikát, miniatűr radioizotópos termoelektromos generátor egy wattos, nanomotorok beállítására mozgását, a vékony film szuperkondenzátorok energia tárolásához és egy kis kamra. Az átmérője a kör alakú lézer vitorlák egy ilyen eszköz lesz egy méter. A rendszer a DE-STAR-4 70 gigawatt fejlődő erő, amely képes eloszlassa ilyen eszköz a sebesség nagyjából megegyezik a negyede a fény sebessége, tíz percen belül. Ez elég ahhoz, hogy elérje egy miniatűr ember alkotta szonda α Centauri 15 éve.

Csillag és exobolygók a parttól 25 fényévre van a Naptól

Kép: NASA / Goddard / Adler / U.Chicago / Wesley

Ebben a projektben NEO tömb lézerek fog fellépni egy hatalmas vevő és az adatok jeladót egy miniatűr szonda, amely képes az adatokat és a képeket a bolygón. A legésszerűbb dolog, hogy adatokat kötegelt módban, a szonda összegyűlt elég energiát. villamosenergia-rendszer alkalmazásával egy watt lézer vitorlák átmérője egy méter képes továbbítani a Föld mintegy száz kbit adat másodpercenként.

Tömbök lézerek lehet elhelyezni nem csak a Föld körüli pályára, hanem a kulcspozíciókat a Naprendszerben. Ez létrehoz egy olcsó és kis modul a tanulmány a tér Neptunusz mögött, különösen a Kuiper-öv, Oort felhő, és a csillagközi anyag. Fizikailag úgy néz ki, érdekes tömb szállás fókuszálni a Nap gravitációs lencse található, amely a parttól 500-700 AU tőle. Exobolygó található a parttól száz fényévnyire a Naptól, ezen a ponton lehetséges lesz, hogy fontolja meg a felbontása egy pixel kilométerenként. Mars lehet tárni hibrid módszert, amely kombinálja a lézerek és rakéták. Ez befogadására további olyan meghatalmazotti deuskoritelya első rendszer.

A tér között, a Nap és ai Centaur

Kép: Keck Intézet Tér Tanulmányok

Az első út a legközelebbi csillag a Nap lehet viselni, mint Lubin hisz span karakter által kifejlesztett űrhajó sebessége olyan nagy, hogy nem teszi lehetővé számukra, hogy elfoglalták a gravitációs mezője csillagok. A jövőben, akkor van értelme, hogy a képesség, hogy befogják az egység esik több szondát, hogy közeledik a cél, hogy végezzen független kutatás.

A sugár 20 fényévre észlelt több mint 150 csillag és bolygó rendszerek 17, 14 képesek támogatni, hogy létezik egy potenciálisan ekzoplanet lakható terület. Ismerete elérhetetlen idegen világok ösztönözve érdeklődés a mérnökök és tudósok, hogy új technológiák meghódítása csillagközi tér és a lelkesedés, amellyel a várható küldetése, hogy a Hold és a Mars, hasonló a várakozás az Age of Discovery.

Andrei Borisov, Föld (Sol III).