De proyecto del descubrimiento Starshot: ¿La sonda c de la Tierra alcanzará sistema de Alfa Centauri, a razón de un 20% de la luz?



En la ciencia ficción, naves espaciales se han movido siempre a través del universo por medio de "agujeros de gusano", hipervelocidad y otros sistemas, fenómenos y dispositivos. Los agujeros de gusano HyperDrive o según algunos científicos, no son en absoluto un cuento de hadas, y crear su teóricamente posible. Sin embargo, ni ahora ni en un futuro próximo - que simplemente no tienen el conocimiento y la tecnología necesaria.
Bueno, lo que a punto de volar a otra estrella a una velocidad de 15-20% de la luz? Es real. Así dicen los científicos, divulgadores de la ciencia, según los autores de las iniciativas Avance del proyecto, trabajando en el avance del proyecto Starshot. El objetivo del proyecto - la creación de nave espacial con una vela de luz, que son capaces de alcanzar el sistema Alpha Centauri durante 20-30 años. Con el fin de alcanzar el sistema durante un tiempo y nave espacial debe moverse a una velocidad de 15% a 20% de la velocidad de la luz.
Cuál es el plan?
La idea principal del proyecto se anunció el 12 de abril de este año en una conferencia de prensa en Nueva York. Los fundadores de la brecha Starshot - Yuri Milner y Stephen Hawking. El proyecto incluye asesoramiento proactivo y Mark Zuckerberg, el jefe de Facebook. Según Milner, el costo del proyecto no es tan grande - 5.10 millones de dólares USA. El primer barco, dijo, puede ir a la estrella dentro de 20 años.
Como parte del lanzamiento previsto de avance de base Starshot de la nave, que estará en órbita alrededor de una gran cantidad de pequeñas naves espaciales. De la Tierra a las velas solares de estos dispositivos se verán afectados por el rayo láser. Los láseres son lo suficientemente potente como para el tamaño de las velas solares de 4 * 4 m será pasado varios rayos láser con una capacidad total de 1 terajulio (según algunas fuentes - 100 gigajulios).


Con la nave espacial en miniatura láser dirigido al sistema de Alfa Centauri, el láser se dispersará las sondas a la velocidad deseada. Cuando (y si) la tierra volará al dispositivo, que será capaz de tomar fotografías de todo el sistema. Total a Alfa Centauro enviará unos 1.000 naves espaciales en miniatura. Los datos sobre los teléfonos terrestres transmitirán utilizando un sistema láser en miniatura - la antena va a servir como una vela solar. Cada sonda consistirá en una cámara, una vela solar, un sistema de transmisión de láser, fuente de energía de plutonio.
Y ahora - por los problemas
El proyecto en sí parece bastante realista - ejecutar mini-naves espaciales, probablemente pueda. Y para alcanzar la velocidad de 15-20% de la luz, probablemente, también es posible. Pero aquí surge otro problema. El hecho de que a tan alta velocidad para la sonda será un problema no sólo de meteoritos o polvo se convierten en colisión peligrosa incluso con átomos individuales. Ahora los científicos están tratando de comprender lo peligroso que son estas colisiones, y la frecuencia con que se producen (que, sin duda). En realidad, por lo tanto, planeó enviar a 1.000 unidades - de acuerdo a los autores del proyecto, algunas de las sondas se mantendrá intacta.
El problema principal es que el espacio interestelar no está vacío. Hay polvo, y es bastante tienen los átomos individuales, que son aún mayores. Todos estos sitios representan un peligro real para las sondas.
Los átomos En sí misma, una colisión con un átomo no es tan peligroso, pero publicado en la energía de colisión es ya un problema importante. Cuando se libera, la energía del cuerpo, o elementos individuales de la sonda se calentarán. La temperatura es tan alta que en el lugar de la colisión del material sonda simplemente evaporar. O simplemente fundirse y provocar cambios en las propiedades del material.
Utilizando los datos conocidos de la concentración del gas interestelar, los autores realizaron algunos cálculos para obtener una información más o menos real acerca de las consecuencias de tales colisiones. Como resultado, el más común en el universo, el hidrógeno y el helio no son problemas importantes. Lo peor de todo tienen sondas en las colisiones con átomos más pesados ​​de los elementos tales como oxígeno, magnesio, hierro.
Según los expertos, los átomos pesados ​​se evaporarán o fundir el material del cuerpo de la sonda en el rango de 0, 1 mm. No tanto, pero si se encuentran con frecuencia los átomos, la sonda estará en gran peligro.
polvo Este es un problema de una naturaleza diferente. El polvo formado a partir de los átomos y las moléculas de los elementos más pesados ​​que el hidrógeno o el helio. El polvo, incluso el más pequeño, es mucho más grande que un solo átomo. Y las consecuencias de las colisiones con las partículas de polvo de la sonda a ser más graves que las colisiones con los átomos. Relativamente grande de partículas de polvo - una sola partícula - puede llevar a toda la máquina. El tamaño de tales partículas se estima en 15 micrómetros. Afortunadamente, en el espacio interestelar como polvo grande más bien raro, por lo que probablemente no todas las sondas en el camino para cumplir con este peligro. De hecho, la probabilidad de la sonda para reunirse con 15 micrones o más grandes es extremadamente pequeña.
las partículas de polvo más pequeñas causarán la destrucción del gabinete en una escala mucho más grande que los átomos. Cada pieza se vaporizará material en la gama de superficie del dispositivo 1, 5 mm. Sin embargo, el material se funde a una profundidad de hasta 1 cm. Teniendo en cuenta la miniaturización de las sondas es muy importante.
¿Cómo puede evitar los peligros de la destrucción de la sonda?
Hay varias maneras de evitar la destrucción de las sondas en el camino hacia la meta. Uno de ellos - para colocar una vela solar para un blindaje especial. el cuerpo de la sonda se forma en una bala con el fin de minimizar la probabilidad de colisión con las partículas de polvo peligrosas de vehículos o átomos.
Con el fin de absorber el calor del cuerpo de la sonda es invitado para cubrir la capa de grafito. Este material se disipará calor, proporcionando choques de impacto mínimo con los átomos y partículas de la sonda.
Y otro problema no es tan obvio. En la evaporación del material en el momento del impacto la dirección del movimiento de la máquina y su velocidad cambiará. 1-2 reuniones con las partículas de polvo no hay mucho que cambiar algo, pero si esta reunión se llevará a cabo de forma continua, el equipo pueden variar enormemente de la trayectoria inicial, la velocidad también se cambia de manera significativa. La sonda en este caso, o bien no llegar a la meta, o llegará, pero el tiempo de viaje se incrementará. ¿Qué hacer con este problema expertos aún no se han inventado. Se estima los especialistas del proyecto, cada centímetro cuadrado de la cara frontal a alta velocidad con el tamaño de alrededor de mil partículas 0 1 micra y superiores.
Además de todo lo anterior, también hay una dificultad puramente técnicos. El hecho de que la sonda tiene que ser muy miniaturizado para cumplir con el límite de masa. Todos los elementos de la sonda deberán resistir las condiciones extremas del espacio exterior y la aceleración. Y centrándose potentes sondas láser en las velas solares - una tarea con la que la gente no puede manejar en este momento debido a algunos problemas técnicos. Según el periódico The Economist, el proyecto será posible sólo después de una serie de tecnologías avanzadas para mejorar en varios órdenes.
Fuera lo que fuese, el proyecto en sí es mucho más real que todos los demás, que requieren unas motores nucleares o anti-materia, o motor de curvatura y otras tecnologías, que tienen hasta el momento pertenecen a la categoría de proyectos es muy, un futuro muy lejano.
Fuente: geektimes.ru/post/279768/

Tags

Vea también

Nueva y Notable