V prejšnji epizodi sem rekel, da je potovanje znotraj Osončja dovolj naporno, potovanje v drug zvezdasti sistem v našem življenju je naravnost nemogoče. Mnogi od vas so rekli, da je to najbolj potresna epizoda, kar sem jih kdajkoli storila.
Razdalja do Plutona je v povprečju približno 40 astronomskih enot. To je 40-kratna razdalja od Sonca do Zemlje. In New Horizons, najhitrejše vesoljsko plovilo, ki je potovalo v Osončju, je trajalo približno 10 let.
Razdalja do Alpha Centauri je približno 277.000 astronomskih enot (ali 4,4 svetlobnih let). To je približno 7000-krat več kot Pluton. Nova obzorja bi lahko potovala, če bi bili pripravljeni čakati približno 70.000 let. To je približno dvakrat toliko časa, kot bi bili pripravljeni čakati na Half Life 3.
Toda moj video je očitno vplival na prisrčno ekipo raketnih znanstvenikov, podjetnikov in fizikov, ki nimajo prostora v svojem osebnem slovarju za besedo "nemogoče". Izziv so sprejeli, so si rekli sami.
V začetku aprila 2016, le 8 mesecev po tem, ko sem rekel, da se to najbrž ne bo zgodilo, sta milijarder Jurij Milner in slavni fizik Stephen Hawking napovedala strategijo, da bi vesolja poslala vesoljsko plovilo k drugi zvezdi. V tvoj obraz Fraser so rekli ... v tvoj obraz.
Projekt se bo imenoval Breakthrough Starshot, vodil pa ga bo Pete Worden, nekdanji direktor Nasinega raziskovalnega centra AMES - ljudje, ki delajo na warp pogonu.
Skupina je sporočila, da porabijo 100 milijonov ameriških dolarjev za raziskavo tehnologije, ki jo bo potrebovala za pošiljanje vesoljskega plovila v Alfo Centauri, ki je potovanje opravil v samo 20 letih. S tem bi lahko samo spremenili način potovanja vesoljskih plovil po našem lastnem Osončju.
Torej, kakšen je načrt? Glede na njihovo napoved ekipa načrtuje izdelavo teen drobnih vesoljskih ladij in jih s pomočjo laserjev pospeši do 20% hitrosti svetlobe. Da, vse je bolje z laserji.
V preteklosti smo že govorili o sončnih jadrih, vendar je bistvo, da fotoni svetlobe lahko dajo zagon, ko nekaj odbijejo. Ni veliko, toda če dodate ogromno fotonov, je lahko vpliv pomemben. In ker gredo ti fotoni hitrost svetlobe, je v teoriji največja hitrost za vesoljsko plovilo le sramežljiva od hitrosti svetlobe (hvala relativnost).
Te fotone lahko dobite od Sonca, lahko pa jih dobite tudi iz usmerjenega laserskega žarka, ki je zasnovan tako, da jadra napolnijo s fotoni, ne da bi dejansko vesoljsko plovilo taljeli.
V preteklosti so inženirji govorili o sončnih jadrih, ki so lahko na tisoče kilometrov, izdelani iz gossamerjevih listov odsevne tkanine. Imate tisto masivno, zapleteno jadro v vaših mislih?
Zdaj pomislite na manjše. Vesoljsko plovilo Starshot bo merilo le nekaj metrov, z debelino le nekaj atomov. Jadro bi nato potegnilo mikroskopsko obremenitev instrumentov. Droben čip, ki lahko zbira podatke in prenaša informacije - ti se imenujejo Starchips. Niti dovolj prostora za prostore za posadke vodnega medveda.
S tako majhno maso bi moral močan laser omogočiti, da jih pospeši do 20% hitrosti svetlobe, in to skoraj takoj, tako da potovanje v Alpha Centauri traja le približno 20 let.
Ker lahko vsak Starshot stane le nekaj dolarjev, bi lahko podjetje izdelalo na tisoče in tisoče, jih postavilo v orbito in jih nato začelo odpravljati različnim zvezdam.
Seveda je nekaj ogromnih inženirskih ovir za premagovanje.
Prva je gostota medzvezdnega medija. Čeprav je med zvezdami skoraj popolnoma prazno, obstajajo občasni delci prahu. Običajno neškodljivi bi bili zvezdniki v njih s 20% hitrostjo svetlobe, kar bi bilo katastrofalno.
Druga težava je, da gre za enosmerno potovanje. Ko bo hitrost svetlobe dosegla 20%, ni več mogoče upočasniti vesoljskega plovila (razen če imajo Alpha Centaurani zavorni sistem). Predstavljajte si samo zamegljenost gibanja in težave s ciljanjem, ko poskušate fotografirati z relativistično hitrostjo.
Tretja težava, in to velika, je, da miniaturizacija vesoljskega plovila pomeni, da ne morete imeti velikega oddajnika. Če želite komunicirati skozi svetlobna leta, je potrebno veliko moči. Mogoče se bodo povezali v nekakšen niz in si delili potrebo po električni energiji ali uporabili laserje za komunikacijo. Mogoče bodo podatke prenesli nazaj kot veriga marjetice Voltron.
Čeprav se nam ideja potovanja do druge zvezde danes morda zdi preveč ambiciozna, je ta tehnologija pravzaprav veliko smisla za raziskovanje v našem lastnem Osončju. Malo vesoljsko plovilo bi lahko prikolesarili na Venero, Mars, zunanje planete in njihove lune - celo globoko v Kuiperjev pas in popolnoma neraziskan oblak Oort. Celoten Osončje bi lahko zaprli raziskovanje v samo nekaj desetletjih.
Tudi če je poslanstvo v Alpha Centauri trenutno znanstvena fantastika, bo ta miniaturizacija način, kako bomo izvedeli več o Osončju, v katerem živimo. Gremo naprej!
Podcast (zvok): Prenos (trajanje: 6:19 - 2,7 MB)
Naročite se: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): Prenos (Trajanje: 6:32 - 85.0 MB)
Naročite se: Apple Podcasts | Android | RSS
