Zašto smo ovdje? Ovaj plan nano svemirske letjelice mogao bi pronaći odgovore za jedan solarni sustav

Tech


Zašto smo ovdje? Ovaj plan nano svemirske letjelice mogao bi pronaći odgovore za jedan solarni sustav

Kad je Philip Lubin bio mali, buljio je u noćno nebo i pitam se odakle sve to.

Desetljećima kasnije, Lubin, sada fizičar na Kalifornijskom sveučilištu u Santa Barbari, ima plan da dobije neke odgovore. I ne smeta mu što bi moglo proći još nekoliko desetljeća prije nego što isporuči svoje prve podatke.


Dapače, Lubin računa da će to potrajati toliko dugo. To je jedini način na koji si čovječanstvo to može priuštiti.

Lubinova inicijativa Starshot ima za cilj lansirati u orbitu hrpu sićušnih svemirskih letjelica 'StarChip', od kojih je svaka teška gram, i izbaciti ih iz ogromnog laserskog topa.

Laser bi pokrenuo StarChips brzinom od 20 posto brzine svjetlosti, ili 37 000 milja u sekundi, prema Alpha Centauri zvjezdani sustav , najbliži susjed našeg solarnog sustava, udaljen nešto više od četiri svjetlosne godine.

Stigavši ​​desetljećima nakon lansiranja, nanocraft bi mogao istražiti Alpha Centauri ili neki drugi izvanzemaljski zvjezdani sustav, koji prikuplja podatke i šalje ih natrag na Zemlju putem vlastitih lasera na brodu.


'Zašto smo ovdje? Zašto svemir postoji? Koja je svrha toga?' Ovo su neka od pitanja na koja bismo tada mogli odgovoriti, rekao je Lubin za Daily Beast.

Starshot bi mogao zvučati kao znanstvena fantastika, ali Lubin je rekao da sve osnovne tehnologije za inicijativu - male svemirske letjelice, ultratanka 'svjetlosna jedra' koja hvataju lasersku eksploziju i sami pogonski laseri - već postoje.

Milijarder Jurij Milner 2016. pokazao vlastito povjerenje u Starshot kada su on i pokojni fizičar Stephen Hawking objavili da je Milner's Breakthrough Initiatives organizacija sponzorirao bi Starshot u iznosu od 100 milijuna dolara.

Starshotov prvi veliki test dogodio se godinu dana kasnije, kada je inženjer Zac Manchester 2017. lansirao u nisku orbitu nekoliko 'sprite' svemirskih letjelica od 3,5 kvadrata.


'Ova vozila su sljedeći korak revolucije u minijaturizaciji svemirskih letjelica koja može doprinijeti razvoju StarChipova u centimetrima i gramima', Breakthrough izjavio je .

Laka jedra prolaze vlastiti orbitalni test, zahvaljujući naporima zasebnog programa. U lipnju je neprofitna Planetary Society u Kaliforniji pokrenula svoj najnoviji, crowdfunded LightSail 2 , za koju tvrdi da je prva svemirska letjelica 'pokrenuta isključivo sunčevom svjetlošću'.

Jedro LightSaila 2 od 344 četvorne stope hvata sunčevu svjetlost gdje Lubin StarChips hvata ciljani laser, no vozila su inače slična u svojim osnovnim konceptima.

Tehnologija svjetlosnog jedra elegantna je u svojoj jednostavnosti. Fotoni od sunca ili nekog drugog izvora svjetlosti odbijaju se od mylar ploče, polako, postojano i jeftino ubrzavajući pričvršćenu letjelicu.


'S vremenom, ubrzanje koje daje sunčeva svjetlost može omogućiti letjelici da uvelike poveća svoju brzinu, omogućujući svemirskim letjelicama da dosegnu vanjske rubove Sunčevog sustava u kraćem vremenu od misija koje koriste tradicionalni kemijski pogon', David Spencer, šef misije LightSail 2 , rekao je za Daily Beast.

Najbolji dio? 'Nije potrebno gorivo', rekao je za Daily Beast Bruce Betts, programski menadžer LightSaila 2. Brzina i izdržljivost svemirske letjelice nisu ograničeni koliko raketa možete staviti ispod nje.

LightSail 2 trenutno je u orbiti i prolazi kroz nekoliko završnih testova prije nego što razvije svoje jedro. Zasada je dobro. 'Imamo stabilnu, zdravu letjelicu koja komunicira', rekao je Betts.

Ali Starshot bi istu tehnologiju doveo do lude krajnosti. 'S LightSail programom radimo na kratkoročnom solarnom jedrenju, posebno u malim svemirskim letjelicama', objasnio je Betts. “Starshot radi na nekim od mnogih izazova vezanih uz dugoročnu međuzvjezdanu viziju solarnog jedrenja.”

Spencer je rekao da će Starshot morati napraviti nekoliko tehnoloških 'skokova' da bi uspio.

'Usmjeravanje lasera dovoljno točno da se precizno pritisne svemirska letjelica veličine čipa i držanje letjelice pravilno orijentirane tako da je pritisak fotona pokreće u pravom smjeru ključni su izazovi', rekao je Spencer za Daily Beast.

“Možda još važnije, sposobnost svemirske letjelice veličine čipa je pitanje. Može li prenositi informacije natrag na Zemlju? Komunikacijski sustavi obično zahtijevaju velike otvore blende ili veliku snagu. Ako chip-sati ne mogu komunicirati natrag na Zemlju, koja je njihova svrha?'

'Moje čitanje o konceptu je da je tehnologija izvediva', rekao je Spencer. “Još nisam prodao vrijednost misije.”

Lubin je rekao da su Starshotova glavna prepreka cijena i razmjer. Pogonski laser od 100 gigavata — možda najveći uređaj usmjerene energije koji je itko ikada planirao — zapravo je skup mnogih pojedinačnih lasera koji svi zajedno ispaljuju.

Iako su današnji laseri vrlo učinkoviti, oni su i skupi. američka vojska planira potrošiti oko 140 milijuna dolara za izgradnju jednog lasera od 100 kilovata za testiranje. Lubin bi ih trebao milijun. Danas bi to moglo koštati sto bilijuna dolara.

'Ovaj program suočen je s problemom ekonomskog skaliranja koje je prilično zastrašujuće', rekao je Lubin. Jedini način na koji će Starshot funkcionirati je ako laseri budu jeftiniji. Amnogojeftinije.

Na sreću za Starshot, upravo se to događa. Mooreov zakon slavno tvrdi da se procesorska snaga računala udvostručuje svake dvije godine dok se njihova cijena smanjuje za polovicu. Čini se da se isti 'zakon' - zapravo, to je opažanje, istaknuo je Lubin - odnosi na lasere.

Uz trenutnu stopu pada, cijena lasera od 100 gigavata mogla bi postati pristupačna za nekoliko desetljeća, rekao je Lubin, u kojem bi trenutku on i njegov tim ili njihovi nasljednici zapravo mogli sastaviti Starshot hardver i početi lansirati nanocraft. 'Realno raspoređivanje je vjerojatno za tri desetljeća', rekao je Lubin.

“Lubin odbija precizirati koliko bi Starshot mogao koštati čak i za 30 godina od sada, ali je rekao da očekuje da će potrošiti otprilike onoliko resursa kao i program Apollo.”

Naravno, 'pristupačno' je relativan pojam. Lubin odbija precizirati koliko bi Starshot mogao koštati čak i za 30 godina od sada, ali je rekao da očekuje da će potrošiti otprilike toliko resursa kao i program Apollo.

Apollo, koji je 1969. godine prvi put spustio ljudska bića na Mjesec, vratio je američke porezne obveznike oko 150 milijardi dolara u dolarima 2019. godine.

Je li Starshot vrijedan toga? 'Za čovječanstvo mi je važno istražiti svemir', rekao je Lubin. Ali nitko ne bi trebao očekivati ​​brze rezultate.

'Moderni svijet, većina vaših čitatelja, ovisni su o digitalnom svijetu', dodao je. 'Ako ga ne možete dobiti u sljedećih pet minuta, oni to ne žele.'

Sa Starshotom Lubin je rekao da mu je cilj zadovoljiti dublju, stariju i trajniju znatiželju. “Kada pogledate u nebo i vidite nešto tajanstveno što ne razumijete baš.”