Breakthrough Starshot: jak zatrzymać się w układzie Alfa Centauri?

6

Czy uda się zatrzymać niektóre z nano-pojazdów w układzie Alfy Centauri? Dwóch naukowców uważa, że jest to możliwe. Co więcej, pozwoliłoby to na lot do Proximy Centauri!

W lipcu 2015 informowaliśmy o rozpoczęciu programu o nazwie Breakthrough Initiatives. Inicjatywa ma na celu poszukiwanie obcych cywilizacji we Wszechświecie, w ramach której przeprowadzone będą dwa projekty: Breakthrough Listen oraz Breakthrough Message. Program Breakthrough Initiatives ma trwać dziesięć lat. Nasłuch w jego ramach już trwa.

To nie koniec ambitnych działań w ramach Breakthrough Initiatives. Dwunastego kwietnia 2016 roku, w 55. rocznicę pierwszego lotu załogowego, ogłoszono kolejne ciekawe działanie. Projekt otrzymał nazwę “Breakthrough Starshot” i jego celem jest szybka podróż małych sond do Alfy Centauri – trzech gwiazd najbliższych Słońcu. Dotarcie do celów (bez wyhamowania) powinno zająć nie więcej, niż dwie dekady. Napędem nano-pojazdów byłyby naziemne lasery. Teoretyczne wyliczenia sugerują, że możliwe jest osiągnięcie prędkości nawet 20% prędkości światła.

Wstępny projekt zakłada stworzenie małych i bardzo lekkich sond, nazwanych “nano-pojazdami” (ang. nano-crafts). Masa każdego z nich wynosić będzie maksymalnie kilku gramów. Dookoła każdego z nano-pojazdów rozłożony byłby duży żagiel, który pozwoliłby na przyśpieszenie na początku podróży.

Dwóch naukowców – Rene Heller i Michael Hippke – w swojej nowej publikacji przekonują, że ten sam żagiel może posłużyć do odpowiedniego wyhamowania nano-pojazdów w pobliżu Alfy Centauri A. Kluczem do wyhamowania jest tutaj odpowiednie zbliżenie z odpowiednią prędkością do Alfy Centauri A – na odległość około 4 milionów kilometrów. Dzięki temu możliwe byłoby wyhamowanie oraz przechwycenie nano-pojazdów przez pole grawitacyjne tej gwiazdy.

Zatrzymanie się nano-pojazdu w układzie Alfy Centauri / Credits – René Heller

Aby możliwe było przechwycenie przez Alfę Centauri A, maksymalna prędkość zbliżającego się nano-pojazdu powinna wynosić 4,6% prędkości światła. Jest to mniejsza prędkość lotu, stąd też dłuższy całkowity czas misji od wstępnie proponowanej koncepcji.

Dalsza podróż w układzie Alfy Centauri mogłaby wyglądać następująco: kilka dni podróży do Alfy Centauri B, po czym wprowadzenie nano-pojazdów w drogę ku Proximie Centauri. Przelot pomiędzy dwoma głównymi gwiazdami Alfy Centauri a Proximą, oddalonej o 0,22 roku świetlnego, zająłby około 45 lat. Aktualnie Proxima Centauri wydaje się być bardzo interesującym celem wyprawy przynajmniej dla części z nano-pojazdów, gdyż wokół tego czerwonego karła krąży mała skalista planeta wewnątrz ekosfery. Na tej egzoplanecie, o oznaczeniu Proxima b, może znajdować się woda w stanie ciekłym i teoretycznie mogą też występować warunki pozwalające na powstanie i utrzymanie się życia.

Łącznie misja – od startu z Ziemi do Proximy Centauri zajęłaby około 140 lat. Wg Hellera i Hippke taki czas misji współczesna elektronika mogłaby przetrwać, dostarczając tym samym pierwszych bezpośrednich pomiarów z innego układu planetarnego.

(Arxiv)

Share.

6 komentarzy

  1. Potrzebowaliby około 20g Plutonu 238 takiego jak w generatorach termoenektrycznych (jak w łaziku Curiosity) żeby wytworzyć 10W i to przy założeniu że w jakiś sposób możnaby uniknąć strat. Po 90 latach moc spadłaby do połowy.
    Może zamiast tego korzystać z energii samego lasera napędowego? Zamiast generatora male ogniwo fotowoltaiczne i bateria…

  2. Były kiedyś rozważane opcje hamowania z dwudzielnym żaglem przy użyciu lasera. Środek żagla miał wysuwać się w tył, zewnętrzna część zamiast bespośrednio do tyłu kierowała na niego światło i odbicie światła w przód miało powodować hamowanie. To za dużo komplikacji jak na tak małe sondy.
    Sprawdziłem ich stronę. Jest cała lista publikacji z których korzystają ale sami jeszcz nic kokretnego nie wyprodukowali. Oprócz listy książek Jest tylko 70 stronicowe opracowanie ale nie całkiem na temat – bardzo ogólne i przewidujące sondy o większych masach. Mowa tam o komunikacji z Ziemią za pomocą lasera odbijanego od żagla. Problem w tym że mówią o mocy nadajnika rzędu 10W. Nie wiem jak mogliby to pomieścić w kilku gramach. Trzeba czekać co dalej wymyślą bo na razie wszystko to mgliste.

  3. O hamowaniu żaglem pisałam w pierwszym poście pod pierwszym newsem o podróży, zresztą nie ja jedna więc przestańcie pitolić, że naukowcy na coś wpadli!!!!!!! To po pierwsze!
    Po drugie żagiel mógłby być odrzucony przy małej szybkości aby sonda przeszła w orbitację – to niec nadzwyczajnego.
    Problem jest inny. Jak w kilku gramach chcą zmieścić urządzenia pomiarowe, zasilanie oraz … NADAJNIK ?!?!?!! Taki żeby sygnał dotarł do nas. Bez nadajnika to po cholerę tam lecieć ?!?!?!?!

  4. no, fotobreaking. nareszcie. szkoda tylko że nie wykorzystują analogicznej możliwości do spowalniania sond w atmosferach planet naszego ukladu. to by skracało czas przelotu sondy nawet kilkukrotnie ale widać czasu im nie brakuje.

Leave A Reply