KAN VI VIRKELIG KOMME TIL ALPHA CENTAURI?

Send

I en forrige episode sa jeg at det er vanskelig å reise innenfor solsystemet, å reise til et annet stjernesystem i vår levetid er helt umulig. Mange av dere sa at det var den mest deprimerende episoden jeg noen gang har gjort.

Avstanden til Pluto er i gjennomsnitt omtrent 40 astronomiske enheter. Det er 40 ganger avstanden fra solen til jorden. Og New Horizons, det raskeste romfartøyet som reiste i solsystemet, tok omtrent ti år å gjøre reisen.

Avstanden til Alpha Centauri er omtrent 277 000 astronomiske enheter unna (eller 4,4 lysår). Det er rundt 7000 ganger lenger enn Pluto. Nye horisonter kan gjøre reisen, hvis du var villig til å vente i 70 000 år. Det er omtrent dobbelt så lenge som du ville være villig til å vente på Half Life 3.

Men videoen min gjorde tydelig innvirkning på et uheldig team av rakettforskere, gründere og fysikere, som ikke har plass i ordboken "umulig" i sin personlige ordbok. Utfordring godtatt, sa de til seg selv.

I begynnelsen av april 2016, bare 8 måneder etter at jeg sa at det sannsynligvis aldri skulle skje, kunngjorde milliardæren Yuri Milner og den berømte fysikeren Stephen Hawking en strategi for å sende et romfartøy til en annen stjerne i løpet av vår levetid. I ansiktet ditt, Fraser, sa de ... i ansiktet ditt.

Prosjektet vil bli kalt Breakthrough Starshot, og det ledes av Pete Worden, den tidligere direktøren for NASAs AMES Research Center - menneskene som jobber på en warp drive.

Teamet kunngjorde at de bruker 100 millioner dollar på å undersøke teknologien som skal til for å sende et romfartøy til Alpha Centauri, og gjennomføre turen på bare 20 år. Og ved å gjøre det, kan de kanskje bare revolusjonere romfartøyets reiser rundt vårt eget solsystem.

Så hva er planen? I følge kunngjøringen planlegger teamet å lage små båter med lysseil, og akselerere dem til 20% lysets hastighet ved hjelp av lasere. Ja, alt er bedre med lasere.

Vi har snakket om solseil i det siste, men det viktigste er at fotoner av lys kan gi momentum når de spretter av noe. Det er ikke veldig mye, men hvis du legger til en enorm mengde fotoner, kan virkningen være betydelig. Og fordi disse fotonene går med lysets hastighet, er maksimal hastighet for romskipet i teorien bare sjenert for lysets hastighet (takk relativitet).

Du kan hente disse fotonene fra solen, men du kan også få dem fra en rettet laserstråle, designet for å fylle seilene med fotoner, uten å faktisk smelte romskipet.

I det siste har ingeniører snakket om solseil som kan være tusenvis av kilometer over, laget av gossamerark med reflekterende stoff. Har du det massive, kompliserte seilet i tankene dine?

Tenk nå mindre. Starshot romskipet vil måle bare noen få meter over, med en tykkelse på bare noen få atomer. Seilet ville da trekke en mikroskopisk nyttelast av instrumenter. En liten chip, som er i stand til å samle inn data og overføre informasjon - disse kalles Starchips. Ikke en gang nok plass til vannbåtmannskapskvartaler.

Med en så lav masse, bør en kraftig laser være i stand til å akselerere dem til 20% lysets hastighet, nesten umiddelbart, noe som gjør at en tur til Alpha Centauri bare tar omtrent 20 år.

Siden hver Starshot kanskje bare koster noen få dollar å tjene, kunne selskapet produsere tusenvis og tusenvis, plassere dem i bane og deretter begynne å avlytte dem til forskjellige stjerner.

Det er selvfølgelig noen enorme tekniske hinder å overvinne.

Den første er tettheten til det interstellare mediet. Selv om det nesten er tomt mellom stjernene, er det sporadiske støvpartikler. Normalt ufarlig ville Starshots smadret inn i dem med 20% lyshastighet, noe som ville være katastrofalt.

Det andre problemet er at dette er en enveis tur. Når det når 20% lysets hastighet, er det ingen måte å bremse romskipet igjen (med mindre Alpha Centaurans har et bremsesystem på plass). Tenk deg bevegelsesoskarpheten og målrettingsproblemene når du prøver å ta bilder i relativistiske hastigheter.

Det tredje problemet, og dette er et stort, er at miniatyriseringen av romskipet betyr at du ikke kan ha en stor sender. Å kommunisere på tvers av lysårene krever mye kraft. Kanskje de vil koble seg opp i en slags gruppe og dele strømbehovet, eller bruke lasere for å kommunisere tilbake. Kanskje de vil videresende dataene som en Voltron tusenfrydskjede.

Selv om ideen om å reise til en annen stjerne kan virke for ambisiøs i dag, gir denne teknologien faktisk mye mening for utforskning i vårt eget solsystem. Vi kunne bugzap lite romfartøy til Venus, Mars, de ytre planetene og månene deres - til og med dypt inn i Kuiper Belt og den helt uutforskede Oort-skyen. Vi kan ha hele solsystemet på låsning av leting på bare noen få tiår.

Selv om et oppdrag til Alpha Centauri for øyeblikket er science fiction, vil denne miniatyriseringen bli slik vi lærer mer om solsystemet vi lever i. La oss komme i gang!