Áttörés Starshot

A Breakthrough Starshot egy kutatási és mérnöki projekt a Breakthrough Initiatives program keretében, melynek célja a csillagközi űrszondák flotta koncepciójának kidolgozása a StarChip [1] [2] [3] nevű könnyű vitorla segítségével .

Ez a fajta űrhajó a szerzők szerint a Földtől 4,37 fényévnyire lévő Alpha Centauri csillagrendszerbe tud majd eljutni, akár a fénysebesség 20%-ának megfelelő sebességgel [4] , ami kb. 20 év és még körülbelül 5 év, hogy értesítsék a Földet a sikeres érkezésről. A projekt célja ugyanakkor nem kifejezetten ez az utazás, hanem az azt megalapozó koncepció megvalósítási lehetőségének bizonyítása. Ennek megvalósítása során a program keretében végzett munka további hasznos pontokat is jelent a modern csillagászat feladataihoz, mint például a Naprendszer tanulmányozása és az aszteroidák elleni védelem [1] [5] [2] [6] .

A projekt vezetője Pete Worden ; Az Avi Loeb által vezetett tudományos tanácsadók csapata 25 vezető tudósból és szakemberből áll, köztük Royal Martin Rees brit csillagász , Saul Perlmutter Nobel-díjas asztrofizikus , a Kaliforniai Egyetem Berkeley -i egyeteméről , Ann Druyan , az Űr című dokumentumfilm sorozat ügyvezető producere. : tér és idő " és Carl Sagan özvegye , valamint Freeman Dyson matematikus , az Institute for Advanced Study [4] [1] [7] .

Történelem

A csillagközi utazás alapvető fogalmi elveit Dr. Philip Lubin, a Santa Barbara-i Kaliforniai Egyetem munkatársa írta le a Roadmap to Interstellar Flight [8] [9] című kiadványában . Az űrhajó vitorlára irányított szupererős lézersugárzással való felgyorsításának gondolatát azonban már az 1970-es években megfogalmazta Robert Forward fizikus és tudományos-fantasztikus író [10] , majd ennek különböző változatait terjesztették elő. különösen a NASA szakértője és írója, Geoffrey Landis , a jelenlegi projekt résztvevője [11] [12] . De ez idáig nem kapott gyakorlati fejlesztést a hatalmas technikai nehézségek és a szükséges technológiák elégtelen szintje miatt [13] [7] [14] .

A projektet 2016. április 12-én (az első emberi űrrepülés 55. évfordulóján) egy New York-i sajtótájékoztatón jelentették be Jurij Milner orosz vállalkozó és Stephen Hawking asztrofizikus , akik a kezdeményezési tanács tagjai voltak. A kezdeményezés fórumán a Facebook vezérigazgatója , Mark Zuckerberg is helyet kapott . A projekt kezdeti 100 millió US dolláros támogatást kapott (a kutatás megkezdéséhez a következő 5-10 évben), amelyet a tervek szerint a koncepció megvalósíthatósági tanulmányára fordítanak. A következő lépés egy modell létrehozása 1/100 léptékben. Milner a küldetés végső költségét 5-10 milliárd dollárra becsüli, remélve, hogy a jövőben más magánbefektetők is követik a példát, és azt is javasolja, hogy az első űrszonda 20 éven belül indulhatna [4] [2] [ 15] [6 ] ] [14] .

Közvetlenül a program hivatalos bejelentése után a különböző területeken dolgozó tudósok és műszaki szakértők kritika hulláma érte a projekt szerzőit [16] . Néhány kritikát figyelembe vettek, és Lubin eredeti repülési tervét az első iterációban kissé módosították [6] . Nyilvános vitát [17] nyitottak , ahol mindenki megvitathatja a projekt megvalósítása során felmerülő technikai nehézségeket és azok leküzdésének módjait; a projektcsapat [5] tagjai aktívan részt vesznek benne .

2016 augusztusában a Breakthrough Starshot projektben részt vevő tudósok megtartották az első tudományos értekezletet, ahol megvitatták egy olyan rendszer kifejlesztésének kilátásait, amely a század közepén nanopróbákat küld az Alpha és Proxima Centauriba [18] .

2017 elején az Európai Déli Obszervatórium (ESO) csatlakozott az átfogó Breakthrough Initiatives projekthez. Az aláírt megállapodás értelmében a Breakthrough Initiatives finanszírozza a VISIR műszer korszerűsítését az ESO Very Large Telescope -jában Chilében , hogy javítsa azt, és fokozza a potenciálisan lakható exobolygók keresését az Alpha Centauri csillagrendszerben, ahol a Breakthrough Starshot küldetés megvalósulhat. a jövőben küldik. Az ESO 2019-ben áttörési kezdeményezéseket bocsát a Very Large Telescope rendelkezésére, hogy részletes megfigyeléseket végezhessen [19] [20] .

A következő tudományos konferenciát, ahol a közeli csillagrendszerekben ( Alpha Centauri és TRAPPIST ) található, potenciálisan lakható exobolygók legújabb felfedezéseit vitatták meg, 2017 áprilisában a Stanford Egyetemen [21] tartották .

2017 júniusában a nanoszondák első működő prototípusait sikeresen bocsátották alacsony Föld körüli pályára – 3,5 x 3,5 cm méretű és körülbelül 1 gramm tömegű chipeket, amelyek napelemet, mikroprocesszort, érzékelőt és kommunikációs rendszert tartalmaznak. A "Sprites" ("Sprites") [22] névre keresztelt eszközöket a projekt résztvevője, Zach Manchester fejlesztette ki, és a lett "Venta" és az olasz "Max Valle" műhold segítségével bocsátották pályára (mindkettőt oktatási célokra gyártotta a Német OHB System AG cég ), a jelek vétele sikeresen történik tőlük [23] [24] .

Koncepció

A StarShot koncepciója szerint egy alap űrrepülőgépet kell indítani, amely körülbelül ezer apró (1 gramm tömegű) [2] űrhajót szállít magas pályára, majd egyenként elindítja őket. Mindegyik mikroszondát nagy teherbírású hevederek kötik össze egy körülbelül 4×4 m méretű, 100 nm vastag és 1 g tömegű napvitorlával [25] . Ezután a földi lézerek 50-100 GW-os sugarat fókuszálnak a vitorlára 10 percig [26] . A lézererőmű 20 millió kis (20-25 cm- es apertúrájú ) 1 × 1 km méretű lézersugárzóból álló fázissor; fázisozással (azaz minden egyes emitteren fázisváltással) az 1,06 μm hullámhosszú sugárzást a teljes tömbből egy több méter átmérőjű foltba kell fókuszálnia, legfeljebb 2⋅10 6 km távolságban (a maximális fókuszpontosság 10–9 radián). Ez körülbelül 30 000 g gyorsulást biztosít , aminek köszönhetően a szondák elérik a fénysebesség 20%-os célsebességét [5] .

Az Alpha Centauriba tartó repülés körülbelül 20 évig fog tartani. Ha vannak Föld méretű bolygók a lakható zónán belül (és eddig csak egy, a Proxima b [27] létezését erősítették meg ), a Breakthrough Starshot megpróbálja megcélozni az űrhajókat tőlük 1 csillagászati ​​egységen belül . Ebből a távolságból a kamerák elég jó minőségű képet tudnak majd rögzíteni ahhoz, hogy láthassák a bolygó domborzatát. Ahhoz, hogy ilyen felbontást érjünk el egy űrtávcsővel a Föld körüli pályán, ennek a teleszkópnak nagyjából 300 km átmérőjűnek kell lennie [28] .

Továbbá ezt az információt továbbítani kell a Földre; a projekt készítői szerint a célpontnál a szonda úgy manőverez, hogy a vitorla Fresnel lencsévé alakul , a szonda jelét a Föld irányába fókuszálja. Becslések szerint az ideális fókuszú és ideális tájolású ideális lencse 1 W-tól 10 13 W-ig erősíti az izotróp egyenértékben kifejezett jelet. Így minden apró űrhajó egy kompakt lézeres kommunikációs rendszer segítségével továbbítja az adatokat a fedélzeten, saját vitorláját használva antennaként. Öt évvel később ezeket az adatokat ugyanazzal a lézerrendszerrel fogadják a Földön [26] [6] . Maguk a szondák visszatérése nem várható, mivel nincs rendszer a lassításukra [13] .

Az Alpha Centauri rendszerben található exobolygók tanulmányozása mellett lehetőség van egy másik csillagrendszerbe való küldetés megszervezésére is, azonban a legközelebbire való repülés akár 0,2 másodperces sebességgel is 50 évig tart. Vannak azonban más lehetőségek is a Breakthrough Starshot komponensek hasznos alkalmazására az asztrofizikában. A lézeres létesítmény, a projekt legdrágább része, később más űrjárművek repülésére is használható mind a Naprendszerben, mind azon túl [4] [29] . Tehát a fénysebesség 20%-ára felgyorsított űrnanoszonda egy óra alatt képes a Marsra (míg egy modern eszköznek ehhez körülbelül 9 hónapra van szüksége), a Plútóra (ahol a New Horizons eszköz 9-et repült) év) - egy nap és egy hét alatt, hogy a csillagközi térbe kerüljön. Már a fénysebesség 2%-ának megfelelő sebesség is jelentősen csökkenti a repülési időt. Ezen túlmenően a lézeres létesítmény elméletileg példátlan méretű teleszkópként és kisbolygó-védelmi eszközként is használható, amely nagy távolságból képes észlelni a potenciálisan veszélyes objektumokat , és lézeres ablációs technológia segítségével akár a röppályáját is megváltoztatni 30] [28] [ 5] [31] .

De mindenesetre Philip Lubin szerint az első repüléseket a Naprendszeren belül hajtják végre: „Mivel hatalmas számú szondát tudunk küldeni, ez sokféle lehetőséget ad számunkra. Hagyományos rakétákon is küldhetünk hasonló kisméretű (ostyaméretű, azaz chipen lévő) szondákat, és ugyanezeket a technológiákat használhatjuk a Föld vagy a bolygók és műholdaik tanulmányozására a Naprendszerben” [6] [5] .

Kapcsolat a SETI-vel

Ha az emberiség tudományos és technológiai fejlődésében képes végrehajtani egy ilyen küldetést, akkor egy másik hipotetikus földönkívüli civilizáció számára is feltételezhetünk ilyen lehetőséget . A SETI projekt keretein belül tehát az egyik irány lehet egy kísérlet a lézeres erősítő működésére utaló jelek rögzítésére a kivételes teljesítménye miatt. Számítások szerint a mikrohullámú tartományban sugározva 100 parszek távolságban több tíz másodpercig több jang sugárzó áramot tudott létrehozni , amely 5 éves megfigyelési időtartam mellett 10%-os valószínűséggel detektálható [32] .

Technikai problémák

A fény meghajtására való felhasználása óriási teljesítményt igényel: egy gigawattos lézer mindössze 7 Newton tolóerőt biztosít [13] . Az űrszonda kompenzálni fogja az alacsony tolóerőt alacsony tömege miatt, mindössze néhány gramm. És mindegyiknek tartalmaznia kell egy kamerát, egy vezérlőmodult, egy kommunikációs csomópontot, egy orientációs rendszert és egy energiaforrást [13] [17] . De a mikroelektronika fejlődésének és a Moore-törvénynek megfelelő olcsóbb termelésnek köszönhetően ma már nagyon is megvalósítható ennyi hasznos teher rendkívül kis mennyiségben , jegyzi meg Milner [2] [26] . A szondákat miniatűr radioaktív forrás működtetheti, mint például a füstérzékelőkben használt amerícium-241 vagy a hagyományos plutónium-238 [4] [7] [33] .

Minden alkatrészt úgy kell megtervezni, hogy ellenálljon a szélsőséges gyorsulásoknak (meg kell még látni, hogy az összes elektronika hogyan fog viselkedni ilyen körülmények között), hidegnek, vákuumnak és protonokkal való ütközésnek. Az űrhajónak számos kozmikus porral való ütközést is ki kell állnia . Várhatóan minden frontális négyzetcentiméter nagy sebességgel (ami nagymértékben növeli a potenciális veszélyt) körülbelül ezer 0,1 mikronos vagy nagyobb részecskével ütközik [13] [34] [7] . A csillagközi gázzal és porral való kölcsönhatás anyagtól függően a járművek röppályájának torzulásához, túlmelegedéséhez, mechanikai sérülésekhez és akár teljes tönkremeneteléhez is vezethet; a projekt szakértőinek becslései szerint a grafit kevésbé sérülékeny, mint a kvarc [35] . Mindazonáltal a miniatűr eszközök számára viszonylag ritka térben akár 1 mikron méretű részecskékkel való ütközés valószínűsége meglehetősen kicsi [7] ; nagyobb méreteknél teljesen elhanyagolható [34] . Lehetőség van az ütközési keresztmetszet minimalizálására, ha a járműveket a mozgásvonal mentén hosszirányban elforgatjuk, vagy általában vékony tűkké alakítjuk. Javasoljuk, hogy védőréteggel ellátott bevonatot használjon, például randolból . Még olyan bevonatolási lehetőségeket is mérlegelnek, amelyek olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé tennék az ütközések hőenergiájának összegyűjtését és hasznosíthatóvá tételét [36] . A pályától való eltérések meglehetősen kicsik, és könnyen kiegyenlíthetők fotonikus attitűd tolókkal [34] [9] . Végül a nanoszondák nagy száma a veszteségek kompenzálására szolgál [26] [7] [4] .

A vitorla is rendkívül nagy terhelésnek lesz kitéve, így a vele szemben támasztott követelmények is nagyon magasak. A Lyubin [9] eredeti változatában a területe csak 1 m2 volt , de ilyen paraméterekkel nem biztos, hogy ellenáll a melegítésnek a lézersugárzás területén történő gyorsítás során, ezért az új verzió 16 m2 területű vitorlát használ. , tehát a termikus rezsim, bár meglehetősen kemény lesz, de az előzetes becslések szerint nem szabad megolvasztania vagy tönkretennie a vitorlát [25] . A feladatot leegyszerűsíti, hogy a vitorla ne nyeljen el csak meghatározott frekvenciájú sugárzást [13] , ami lehetővé teszi fémbevonat helyett dielektromos tükrök használatát . A vitorla anyagaként többrétegű dielektromos tükröket veszünk figyelembe, amelyek a beeső fény 99,999%-át verik vissza (előzetes számítások szerint ez elegendő ahhoz, hogy a vitorla megolvadását megakadályozza egy 100 GW-os lézer sugárzási mezőjében). Egy alternatív, ígéretes megközelítés, amely lehetővé teszi, hogy a vitorla vastagsága kisebb legyen, mint a visszavert fény hullámhossza, egy negatív törésmutatójú metaanyag egyrétegű alapja (az ilyen anyag nanoperforációkkal is rendelkezik, ami tovább csökkenti tömege). Egy másik lehetőség az egyrétegű dielektromos tükör, amely alacsony abszorpciós anyagból ( 10–9 ), például fényvezetők optikai anyagából készül . Egy ilyen tükörnek viszonylag kicsi a visszaverődési együtthatója a többrétegűhez képest , de kisebb lesz a tömege [6] [25] . Másrészt a rendszer gyorsulásából adódóan további bonyolultság adódik - a vitorlát érő gyorsuló sugárzás fokozatosan növekvő Doppler -frekvenciaeltolódását okozza, összesen több mint 20%-kal. Ezért vagy dinamikusan kell hangolni a lézerek frekvenciáját, vagy meg kell tervezni egy húsz százalékos sávszélességű reflektoranyagot [5] . A forma megőrzése érdekében javasolt a vitorla grafénnel történő megerősítése . Egyes grafénalapú kompozit anyagok összehúzódhatnak, ha az aktív vezérléshez alkalmazott elektromos feszültségnek vannak kitéve. A stabilizálás érdekében a vitorla felcsavarható vagy fordított kúppal formálható a lézersugárzási mezőben történő passzív önstabilizáció érdekében [6] [34] [37] . A legújabb számítások azonban azt mutatják, hogy a gömbalak sok szempontból előnyös [38] .

Ezenkívül a rendszer túlhajtására szolgáló földi meghajtási rendszer is nagyon nehéz tervezési kihívást jelent, mivel példátlan mérete és teljesítménye 10-20 krasznojarszki vízerőműnek felel meg ; 100 GW sugárzás 100 másodpercig 1 terajoule nagyságrendű energiának felel meg [39] . Leegyszerűsíti azonban, hogy a 100 GW-os nagyságrendű teljesítményekre nincs szükség folyamatosan, egyidejűleg és hosszú ideig: a projekt készítői szerint a lézer egyfajta teljesítmény-akkumulációs módban működhetne. óriás kondenzátor és ezt követően körülbelül 20 GW-os rövid impulzusok kibocsátása [7] . Ez nem annyira a hagyományos rakétarepülések modern energiaköltségeihez képest – a repülés első 10 percében a kilövéshez és a kinetikus energia megszerzéséhez szükséges mintegy 45 GW csak többszöröse annak, amit egy 0,2 s sebességgel mozgó nanohajó tudna. , amint azt Philip Lubin [13] megjegyezte . Opcióként javasolt egy mesteroszcillátorokra épülő rendszer kialakítása [ , melynek legtöbb eleme egyszerűen csak 0,1-3 kW teljesítményű erősítő. A nanokészülékek minden egyes indításához 100-300 másodperces folyamatos gyorsítóműködés szükséges, ami egyrészt a hűtés kérdését nem teszi olyan kritikussá (lehet egyszerű hőcserélő rendszer vagy akár elnyelő anyagok is hő a fázisátalakulások során ) [40] , másrészt — nem teszi lehetővé modern , csak szubmikroszekundumos impulzusok generálására képes petawattos lézerek használatát [41] . Jelenleg azonban az informatika intenzív fejlődésének köszönhetően jelentős költségcsökkenés (1990-től 2015-ig évente másfélszeresével) és az adatfeldolgozáshoz és -tároláshoz szükséges kapacitások mértékének növekedése tapasztalható. rendszerek; a napenergia terén elért haladás szintén fontos szerepet játszik; ráadásul a katonaság érdeklődése hagyományosan nagy ezen a területen. Mindez a lézersugárzás szükséges teljesítményét nem is olyan elérhetetlenné teszi [13] [41] .

Külön nehézséget jelent azonban ennek a lézerteljesítménynek a fókuszálása 4 × 4 m méretű napvitorlákra akár 2⋅10 6 km távolságból – ez a 2⋅10 -9 radiános vagy 0,4 -es végső fókuszpontosságnak felel meg. milliszekundum - 1 µm hullámhosszú sugárzás esetén az 1 km alaphosszú rendszer diffrakciós határa [42] . Ebben az esetben a turbulens atmoszféra a sugarat körülbelül 1 másodperces méretű folttá ( 10–5 radián) fogja elmosni [6] . A vezetés feladatát nehezíti a Föld tengelye körüli elfordulása - 10 perc alatt 2°-kal, ami a gyorsuláshoz szükséges [43] . A felbontás több nagyságrenddel történő javulása várható az adaptív optika (AO) használatával, amely kompenzálja a légköri torzulásokat [44] . A modern teleszkópok legjobb AO-rendszerei több tízezredmásodpercnyi ívre csökkentik az elmosódást, vagyis még körülbelül két nagyságrend van hátra a tervezett célpontig [45] . A Starshot rendszer alapvetően különbözik a hagyományos teleszkóptól [46] a feladatait tekintve, ezért más megközelítést igényel [44] . A telepítés egy fázisos tömb elvén alapuló tömb lesz [42] . „A kisméretű légköri turbulencia leküzdéséhez a fázissort nagyon apró elemekre kell bontani, a kibocsátó elem mérete a mi hullámhosszunkhoz képest nem lehet több 20-25 cm-nél” – magyarázza Philip Lubin. - Ez legalább 20 millió kibocsátó, de ez a szám nem ijeszt meg. Az AO rendszerben történő visszajelzéshez számos referenciaforrást - bójákat - tervezünk felhasználni mind a szondán, mind az anyahajón, mind a légkörben. Ezenkívül nyomon követjük a szondát a cél felé vezető úton. A csillagokat bójaként is szeretnénk használni a tömb fázisozásának beállításához, amikor a szondától érkező jelet kapunk, de a megbízhatóság érdekében nyomon követjük a szondát” [6] [5] . A javasolt technológiát már használják a modern rádióteleszkóp-tömbökben, amelyek akár 60⋅10 -6 " [47] felbontást adnak (1 μm hullámhosszú sugárzás esetén ez pontosan a szükséges 10 -9 radián nagyságrendű) , bár ilyen léptékű fázissort lézerekből még nem sikerült létrehozni, ismeri el Lubin [7] [42] .

Másrészt a lézeres telepítés helye a Földön magában foglalja a sugárzás légkörre, környezetre, útjában megjelenő mesterséges műholdakra gyakorolt ​​hatását is – mindezt szintén fontos figyelembe venni [7 ] [48] . Egy ilyen hatalmas erő koncentrációja általánosságban véve potenciálisan nagyon veszélyes fegyverré teszi: egy 100 gigawattos erőmű 10 percnyi működése annyi energiát szabadít fel , mint egy hirosimai atombomba felrobbanása . Ha ez a keskeny sugár az űrből visszaverődik a Föld irányába, annak katasztrofális következményei lehetnek [13] . Nemzetközi szinten szükséges szabályozni egy szupererős lézertömb működését [14] [31] .

Mindazonáltal a felső fokozatot állítólag pontosan a Földön kell elhelyezni: egy alternatíva, például a Hold felszínének túlsó oldala ma már kivitelezhetetlennek tűnik. Ráadásul ez még nagyobb biztonsági kockázatot jelentene [14] . A tengerszint feletti nagy magasságban való elhelyezés némileg csökkenti a légköri torzulást – körülbelül 4-szeresére 5 km-rel a tengerszint felett. Ideális lehetőség a -60°-os deklinációjú Proxima Centauriba való szondák indítására egy Antarktiszon található bázis lenne , de ennek teljesen a semmiből való létrehozása gyakorlatilag irreális, ezért nagy valószínűséggel a déli féltekén egy másik régiót választanak. például az Atacama-sivatagban [45] .

Egy másik nehézség a terv megvalósítása során, hogy a célállomáson lévő szondáról adatokat küldjenek a Földre az egyes szondákra szerelt lézeradók segítségével, burst módban. A legjobb, ha a jelet közvetlenül a Földre irányítjuk természetes és mesterséges bóják segítségével [49] [50] . Annak érdekében, hogy a Proxima fénye ne sötétítse el annyira a Napot, ezt néhány nappal a fő célpont áthaladása után meg lehet tenni: 3 nap múlva 100 AU távolságból. azaz a Nap és a Proxima fényességének aránya 4 nagyságrenddel nő [51] .

Ugyanilyen nem triviális feladat az, hogy ezt a jelet egy sokkal erősebb (13-14 nagyságrenddel!) csillagsugárzás hátterében vegyük figyelembe. Ilyen távolságból egy 4 × 4 m-es, antennaként tervezett vitorla egy 1 × 10 7 km-es foltba fókuszálódik , ezért 1 km-es vevőkészülékek sora (úgy tűnik a legtöbb természetes, hogy ugyanezt használjuk egy nanoflotta túlhajtására) 14 nagyságrenddel gyengébb jelet vesz fel, mint a továbbított [49] . A modern technológiák azonban, mint például a szupravezető nanocsöveken alapuló Lunar Laser Com Demo (LLCD) [52] , lehetővé teszik a lézersugárzás egyes fotonjainak nagyon nagy távolságból történő detektálását is [51] . Eközben ezek a paraméterek megfelelnek annak a diffrakciós határnak is, amelyen a rádióteleszkópok működnek, de még nem (ma) a lézerrendszerek. A diffrakciós határhoz közelítendő felbontás érdekében javasolt a szondák jelét a Fresnel-lencsén keresztül vezetni, amelyvé a cél elérésekor a vitorla átalakul [49] . Hogy pontosan hogyan valósítható meg a vitorla szerkezetének és tulajdonságainak ilyen átalakítása, azt még ki kell találni; „Az ötlet, hogy egy vékonyfilm diffrakciós elemen alapuló Fresnel-lencsét készítsünk egy vitorlát, meglehetősen összetett, és sok előzetes munkát igényel, hogy pontosan kitaláljuk, hogyan lehet ezt a legjobban megtenni” – mondja Philip Lubin. "Ez a tétel tulajdonképpen az egyik fő elem a projekttervünkben." Ami a jelek fényerejének arányát illeti, saját szavai szerint „a csillag fénye valójában meglehetősen gyenge, mivel a lézerünk vonalszélessége nagyon kicsi. A keskeny vonal a háttércsökkentés kulcstényezője” [6] . A megfelelő hullámhossznak el kell térnie attól, amelyre az erőművet a gyorsítási szakaszban hangolják, figyelembe véve a forrásszonda nagy sebességű mozgásából adódó Doppler-eltolódást [49] .

Végül, ha létrejön egy 1 kilométeres teljes apertúrájú optikai emitterek/sugárvevők fázisezett tömbje, amely képes jelet fogadni a szondáktól, akkor ez maga is olyan műszer lesz, amely több tíz parszeknyi távolságból fogja látni az exobolygókat. Ez felvet egy logikus kérdést, hogy egyáltalán miért van szükség ebben az esetben szondákra. De hosszabb távú programként a szonda funkcionalitását a kamera és egyéb érzékelők mellett infravörös spektrométerrel bővítik [6] [5] – mondta Lubin .

Lásd még

Jegyzetek

  1. 1 2 3 Áttörés Starshot . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 2. Archiválva az eredetiből: 2016. április 12.
  2. 1 2 3 4 5 Paul Gilster. Breakthrough Starshot: Mission to Alpha Centauri  //  Centauri Dreams – Csillagközi felfedezés elképzelése és tervezése. - 2016. - április 12. Archiválva az eredetiből 2016. április 15-én.
  3. Ann Finkbeiner Az Alpha Centaurihoz szinte fénysebességgel Archivált 2017. július 7-én a Wayback Machine -nél // A tudomány világában . - 2017. - 5-6. - S. 20 - 30.
  4. 1 2 3 4 5 6 Dennis Overbye. Elérni a csillagokat, 4,37 fényéven át  //  The New York Times. - 2016. - április 13. -P.A12 . _ Archiválva az eredetiből 2017. augusztus 27-én.
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 Boris Stern. A "csillagvitorla" alatt az Alpha Centauriba  // Trinity variant-Science . - 2016. - 204. sz . - S. 1-2 . Archiválva az eredetiből 2017. április 19-én.
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Dmitrij Mamontov. Csillagközi repülés Breakthrough Starshot: Milner és Hawking projektje  // Popular Mechanics . - 2016. - 7. sz . Archiválva az eredetiből 2017. április 6-án.
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Jesse Emspak. Még nincs áttörés: Stephen Hawking csillagközi „Starshot”-ja kihívásokkal   néz szembe // Space.com . - 2016. - április 15. Archiválva : 2020. november 18.
  8. DEEP IN Irányított energiahajtás a csillagközi felfedezéshez Archiválva : 2016. április 29., a Wayback Machine / NASA
  9. 1 2 3 Philip Lubin. Útiterv a csillagközi repüléshez  (angol)  // A British Interplanetary Society folyóirata. - 2016. - Nem. 7 . - P. 40-72 . Archiválva az eredetiből 2017. január 31-én.
  10. Robert L. Előre. Program a csillagközi felfedezéshez  // Journal of the British Interplanetary Society, V. - 1976. - V. 29 . - S. 611-632, . Az eredetiből archiválva : 2018. december 1.
  11. Nyújtsa ki a csillagokat egy fénysugáron  //  The Telegraph. - 2002. - február 16. Archiválva az eredetiből 2017. január 3-án.
  12. Jeffrey A. Landis. Lézerrel gyorsított kis csillagközi szonda  // A lehetséges horizontja. - 1995. Archiválva : 2017. október 16.
  13. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Space Travel - Starchip Enterprise  (angol)  // The Economist : Science and Technology. - 2016. - április 16. Archiválva az eredetiből 2017. augusztus 7-én.
  14. 1 2 3 4 Zeeya Merali. Kérdések és válaszok: A webmilliárdos leírja tervét, hogy a csillagokért  forgatjon //  Tudomány - Hírek. - 2016. - május 26. - doi : 10.1126/science.aaf5747 . Archiválva az eredetiből 2017. április 19-én.
  15. Yuri Milner internetes befektető és tudományos filantróp és Stephen Hawking fizikus bejelentette az áttörést jelentő Starshot projektet, amelynek célja óránként 100 millió mérföldes küldetés a csillagokhoz egy  generáción belül . breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 15. Az eredetiből archiválva : 2017. április 15.
  16. Boris Stern. Kettő a fizikában Milnernek és Hawkingnak  // Trinity variáns-Science . - 2016. - április 19. ( 202. sz.). - S. 5, . Archiválva az eredetiből 2017. április 16-án.
  17. 1 2 Áttörés StarShot:  Kihívások . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 6. Az eredetiből archiválva : 2017. április 16..
  18. A Milner Alapítvány megtartotta első ülését a Proxima b bolygóra való repülésen . RIA Novosti (2016. augusztus 30.). Letöltve: 2016. augusztus 30. Az eredetiből archiválva : 2016. augusztus 31..
  19. A VLT bolygókat keres az Alpha Centauri rendszerben – Az ESO megállapodást ír alá az áttörést jelentő kezdeményezésekkel . Európai Déli Obszervatórium . Letöltve: 2017. április 15. Az eredetiből archiválva : 2020. május 28.
  20. VLT bolygók kereséséhez az Alpha Centauri  rendszerben . breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 15. Az eredetiből archiválva : 2017. április 15.
  21. ÁTTÖRŐ BESZÉLDA  KONFERENCIA . breakthroughinitiatives.org (2017. április). Letöltve: 2017. augusztus 29. Az eredetiből archiválva : 2017. augusztus 17.
  22. A "Sprite" szó szerint fordítva angolul "elf", "ghost", de ez egyben a 80-as évek végének pilóta nélküli, távirányítású felderítő helikopter típusának brit projekt nevének rövidítése is, Surveillance, Patrol, Reconnaissance, Intelligence összejövetel, Target Designation and Electronic warfare Archivált 2017. augusztus 30. at the Wayback Machine .
  23. AZ ALPHA CENTAURI ELÉRÉSÉRE TÖRTÉNŐ ÁTTÖRÉS A STARSHOT ELINDÍTJA A VILÁG LEGKISEBB  ŰRRAJZÁT . breakthroughinitiatives.org (2017. július 26.). Letöltve: 2017. augusztus 28. Az eredetiből archiválva : 2017. szeptember 1..
  24. Krasznyanszkaja, Anasztázia .  A Breakthrough Starshot Föld körüli pályára bocsátja a világ legkisebb műholdját Archiválva az eredetiből 2017. augusztus 29-én. Letöltve: 2017. augusztus 28.
  25. 1 2 3 Lightsail: Integritás  tolóerő alatt . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 3. Az eredetiből archiválva : 2017. április 16..
  26. 1 2 3 4 Áttörés StarShot:  Concept . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 3. Az eredetiből archiválva : 2016. szeptember 3..
  27. Guillem Anglada-Escudé, Pedro J. Amado, John Barnes, Zaira M. Berdiñas, R. Paul Butler. Földi bolygó jelölt a Proxima Centauri körüli mérsékelt égövi pályán   // Természet . - 2016. - augusztus 25. ( 536. évf. , 7617. szám ). - P. 437-440 . - doi : 10.1038/nature19106 . Archiválva az eredetiből: 2019. szeptember 5.
  28. 1 2 Áttörés StarShot:  Target . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 3. Az eredetiből archiválva : 2017. április 28..
  29. Bergstue, Grant; Fork, Richard; Reardon, Patrick. Fejlett optikai rendszer a lézeres ablációs meghajtáshoz az űrben  //  Acta Astronautica. - 2014. - március ( 96. köt. ). - P. 97-105 . - doi : 10.1016/j.actaastro.2013.11.021 .
  30. Philip Lubin, Gary B. Hughes, Mike Eskenazi, Kelly Kosmo, Isabella E. Johansson, Janelle Griswold, Mark Pryor, Hugh O'Neill, Peter Meinhold, Jonathon Suen, Jordan Riley, Qicheng Zhang, Kevin Walsh, Carl Melis, Miikka Kangas, Caio Motta, Travis Brashears. Irányított Energy Missions for Planetary  Defense  // arxiv.org . - 2016. - doi : 10.1016/j.asr.2016.05.021 . Archiválva az eredetiből: 2020. szeptember 29.
  31. 1 2 Szabályzat : Fénysugárzó és relativisztikus sebességű nanocraft  . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 17. Az eredetiből archiválva : 2017. április 16..
  32. James Guillochon, Abraham Loeb. SETI a könnyű vitorlák szivárgásával az exobolygós rendszerekben   // arxiv.org . - 2015. - doi : 10.1088/2041-8205/811/2/L20 . Archiválva az eredetiből 2017. április 16-án.
  33. Gram-léptékű keményítőelemek:  Akkumulátor . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 6. Az eredetiből archiválva : 2017. április 16..
  34. 1 2 3 4 Hajózás : Csillagközi por  . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 6. Az eredetiből archiválva : 2017. április 16..
  35. Thiem Hoang, A. Lazarian, Blakesley Burkhart, Abraham Loeb. Relativisztikus űrhajók interakciója a csillagközi közeggel   // arxiv.org . - 2016. - doi : 10.3847/1538-4357/aa5da6 . Archiválva az eredetiből 2017. április 12-én.
  36. ↑ Gram- léptékű keményítő komponensek: Védőbevonat  . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 7. Az eredetiből archiválva : 2017. január 15.
  37. Fényvitorla:  Szerkezet . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 8. Az eredetiből archiválva : 2017. január 15.
  38. Zachary Manchester, Abraham Loeb. Egy könnyű vitorlás stabilitása  lézersugáron  // arxiv.org . - 2017. - doi : 10.3847/2041-8213/aa619b . Archiválva az eredetiből 2017. április 16-án.
  39. Lightsale: Stabilitás a  sugárban . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 3. Az eredetiből archiválva : 2017. április 16..
  40. Indítás: Cooling the Light  Beamer . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 8. Az eredetiből archiválva : 2017. április 12..
  41. 1 2 Fénysugárzó : Költség  . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 8. Az eredetiből archiválva : 2017. április 12..
  42. 1 2 3 Fénysugárzó : Fázis  . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 11. Az eredetiből archiválva : 2017. április 12..
  43. ↑ Indítás : A fénysugár méteres léptékű fényvitorlán tartása  . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 11. Az eredetiből archiválva : 2017. április 12..
  44. 1 2 Indítás : Precíziós mutatás méteres léptékű fényvitorlához  . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 11. Az eredetiből archiválva : 2017. április 12..
  45. 1 2 Fénysugárzó : Atmoszféra  . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 8. Az eredetiből archiválva : 2017. április 12..
  46. Nagyobb tömb építése  (angol)  (hivatkozás nem elérhető) . Eseményhorizont teleszkóp . Letöltve: 2017. április 11. Az eredetiből archiválva : 2017. június 16.
  47. Műszerek  (eng.)  (elérhetetlen link) . WM Keck Obszervatórium . Letöltve: 2017. április 12. Az eredetiből archiválva : 2017. április 12..
  48. ↑ Indítás : A távolság biztonsága és a sugárútban lévő tárgyak  . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 12. Az eredetiből archiválva : 2017. április 12..
  49. 1 2 3 4 Kommunikáció : Képek küldése lézerrel antennaként vitorlát használva  . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 12. Az eredetiből archiválva : 2017. április 16..
  50. ↑ Kommunikáció : Az adó a föld felé mutat  . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 14. Az eredetiből archiválva : 2017. április 16..
  51. 1 2 Kommunikáció : Képek vétele fénysugárzóval  . http://breakthroughinitiatives.org . Letöltve: 2017. április 12. Az eredetiből archiválva : 2017. április 16..
  52. Nanovezetékes egyfoton érzékelő  tömbök . Lincoln Laboratory, Massachusetts Institute of Technology (2012. október). Letöltve: 2017. április 14. Az eredetiből archiválva : 2017. január 19.

Linkek