Starshot Breakthrough Light Beam är verkligen en miljon Lasers, som är galen

$config[ads_kvadrat] not found

Breakthrough Starshot - Nanocraft to Alpha Centauri

Breakthrough Starshot - Nanocraft to Alpha Centauri
Anonim

Målet bakom $ 100 miljoner Breakthrough Starshot-initiativet är att söka Alpha Centauri (närmaste stjärnsystem till jorden, bara 4,77 ljusår bort) för beboeliga världar och främmande liv. Om du är på rymdvetenskap, vet du att det är en ganska logisk förlängning av exoplanetforskning och i linje med stipendiet kring sökandet efter utomjordiskt liv. Vad som gör Starshot-initiativet djärvt är det det kräver rymdskepp att resa över en biljon mil, segla på en 100-gigawatt laserstråle och ljusstrålar. Denna bit är - för att uttrycka det mildt - komplicerat.

Det finns många frågor om hur Breakthrough Starshot-laget kommer att dra hela grejen och många mycket intressanta svar. Men när det gäller ljusstrålarna börjar svaren bli ganska tunna. Samförståndet i det vetenskapliga samfundet är det för alla tekniska hinder som är förknippade med projektet. Skapandet av en kraftfullt tillräckligt med ljusstråle är det viktigaste.

Milner och företag vill bygga ett brett spektrum av lasrar (som tusentals och tusentals av dem) i hög höjd och förmodligen i en öken. Då, när det är dags att trycka nanocraften på Alpha Centauri, planerar de att knappa en brytare för att skjuta en 100-gigawatt-stråle som brinner av rymdfarkosten med en femtedel av ljusets hastighet. Om det fungerade skulle våra nanokraftar ramla utkanten av Alpha Centauri inom 20 år.

Seth Shostak, chef för Center för SETI-forskning vid SETI-institutet, kallar "super-duper-lasern" ett ambitiöst förslag, men berättar också Omvänd Idén har varit ute där ett tag. Forskare har övervägt laserbaserade framdrivningsmetoder ett tag - senast envisioning hur ett sådant system kan få rymdfarkoster till Mars på bara tre dagar.

Och ändå har en sådan idé aldrig flyttade bortom förslaget, av några skäl. En är kostnaden. En enda gigawatt kan driva 700 000 hem. Det är mycket energi, och det kommer inte billigt. Så tänk dig att försöka driva ett 100-gigawatt system i 20 år. Du behöver inte veta någonting om energieffektivitet för att veta något som detta - med nuvarande teknik, hur som helst - kommer att kosta mer än BNP i hela nationen.

Den andra är makt. NASA-forskaren Eduardo Bendek, som har studerat Alpha Centauri för nästan hela sin karriär och arbetar med ett förslag att skicka ett rymdteleskop ut för att studera regionen, anser att det största problemet bakom Starshot är att räkna ut hur man undviker att "förånga rymdfarkosten" med ljusstrålen. Nanocraften är bara några gram i massa. Det finns en extremt hög sannolikhet att bränna en 100-gigawattlaser på dem skulle få dem att avdunsta. Bendek citerar ett tidigare experiment vid Lawrence Livermore National Laboratory som startade en termonukleär reaktion med en laser med en bråkdel av den effekten. "Jag vet inte hur de ska räkna ut det här", säger han.

Starshot har erkänt denna oro, men de har inte släppt detaljer om hur de ska bygga robust nanocraft. Det kan bero på att de har en annan, mer angelägen fråga att räkna ut först - hur exakt du kommer att få en ljusstråle här kraftfullt även gjort.

David Kipping, en astronom vid Columbia University, säger att just nu kan vi bara bygga enskilda lasrar som är max ute på omkring en megawatt. Hur vet han? Kipping och en kollega av hans skrev nyligen ett papper som föreslog att man byggde ett laserbaserat system som skulle kunna klypa jorden från intelligenta utomjordingar som letade efter andra livsformer. Även om den enklaste skiktanordningen i det pappret kräver något på drygt 30 megawatt, sträckte effektbehovet fortfarande överflöd till vad en enda laser kan göra. En laser på en megawatt ligger i utkanten av vår tekniska kapacitet för närvarande, vilket innebär att generering av 100 gigawattar av kraft skulle kräva en rad med en miljon lasrar.

Shostak är snabbt påpekad att med hur snabbt tekniken går framåt är det inte otänkbart att laserkraften kan fördubbla vart femte år. På bara 10 år kan en 100-gigawatt ljusstråle tillverkas med bara en fjärdedel av de lasrar som vi kanske behöver idag. Det är fortfarande många jävla lasrar

Kippes förslag tog upp en alternativ användning för det stora lasersystemet: Det skulle fungera som en fyrhjälp för att hjälpa utomjordingar hitta oss. Något som är så stort som Starshots ljusstråle kan teoretiskt hjälpa oss att klypa planeten, men att skjuta föremål ut i rymden skulle avslöja vår närvaro, säger han. Dessutom säger Kipping att Starshot-tekniken förmodligen skulle resultera i det som kallas "laserläckage" som inte kan innehålla. Detta överflödiga ljus skulle fungera som ett lägereld som utstrålar i skogen under natten. Även om nanocraft inte kunde hitta någonting i Alpha Centauri, kunde Starshot äntligen nå sitt mål ändå genom att föra utlänningar till oss.

Det är uppenbarligen mycket arbete som behöver gå in i ljusstråleförslaget innan vi är nära att se en liten skala version av den byggs. Men Kipping betonar att poängen är att inte kalla någonting omöjligt. "Vi ska inte snarka på det trots utmaningarna", säger han. "Lasrar kommer nästan utan tvekan att vara en viktig del av hur vi utför rymdresor och förbättrar våra liv här på jorden också. Jag tycker att det är bra att vi tar den här idén på allvar."

$config[ads_kvadrat] not found