"Atılım Yıldızı" Projesi: Gerçeküstü bir oyun oynamak için aptallar, çılgınlar ve deliler arasında büyük bir buluşma
[Kod Adı] "Çığır Açan Fotoğraf Yıldızı" Projesi
İngilizce adı Breakthrough Starshot
[Başlatıcı] Rus iş adamı Yuri Milner, İngiliz bilim adamı Stephen Hawking
[Eylem zamanı] 13 Nisan 2016
[Amaç] Binlerce posta pulu boyutunda nano uzay aracı geliştirin ve Alpha Centauri'nin yaşanabilir bölgesine ulaşma ve lansmandan yaklaşık 20 yıl sonra fotoğrafları geri gönderme hayalini gerçekleştirin
arka fon
Yuri Milner, "Er ya da geç, insanlar başka gezegenlerde yaşamayı düşünmeli ve yaşamak için başka bir gezegene uçmalıdır." Dedi.
Einstein bir zamanlar evrende bir ışığın üzerinde uçtuğunu hayal etmişti ve bu düşünce deneyi onun özel görelilik teorisinin temelini atmıştı. Işık hızına yakın uçma fikri 15 yıl önce hayal bile edilemezdi, ancak mikroelektroniğin, nanoteknolojinin ve lazer teknolojisinin hızla gelişmesiyle plan mümkün hale geldi.
Işığın radyasyon basıncı oluşturabileceği fikri 400 yıldan fazladır var.
1610 gibi erken bir tarihte, büyük gökbilimci Kepler, bir başka büyük gökbilimci ve büyük fizikçi Galileo'ya bir mektupta ışıkla yelken sürmenin hayal gücünden bahsetmişti. 1619'a gelindiğinde Kepler, kuyruklu yıldızların kuyruğunun güneş ışığının radyasyon basıncı nedeniyle her zaman güneşten uzaklaştığını ileri sürdü.
Kuyruklu yıldızın mavi kuyruğu gaz kuyruğu ve gri-beyaz kuyruğu toz kuyruğu. Her ikisi de güneşten uzağa bakıyor. Gaz kuyruğunun sapması özellikle doğrudur.
1862'de, insanlık tarihinin en büyük üçüncü fizikçisi olan ve yalnızca Newton ve Einstein'dan sonra ikinci olan Maxwell, ışığın momentuma sahip olduğunu ve böylece nesneler üzerinde baskı uygulayabileceğini kanıtladı.
1865 yılında, bilim kurgu ustası Verne "Dünya'dan Ay'a" kitabını yayınladı.Kitap, insanların bir gün ışığı veya elektriği yüksek hızlara ulaşmak ve aya, gezegenlere ve yıldızlara seyahat etmek için kullanabileceğini öne sürdü. Bu, yıldızlararası navigasyon için hafif basıncın kullanımını öneren ilk yayın olabilir.
1900'de fizikçi Peter Lebedev, 1899'da çarpık ölçekli bir deney kullanarak ışığın güçlü bir baskıya sahip olduğunu kanıtladığını açıkladı. Ernest Fox Nichols ve Gordon Ferry Hull da bu sonucu 1901'de açıkladı.
Aynı yıl, Alman fizikçi Planck, bir cisim enerjiyi yaydığında ve emdiğinde enerjinin ayrık (nicelleştirilmiş) olduğuna, ancak radyasyonun uzayda yayılması sırasında enerjinin sürekli olarak dağıldığına inanan kuantum teorisini önerdi.
1905'te Einstein, radyasyonun kendisinin nicelleştirildiğini düşünerek Planck'ın kuantizasyon düşüncesini bir adım ileri götürdü. Elektromanyetik radyasyonun kuantumu ışık kuantumudur ve momentumu enerjinin ışık hızına bölünmesiyle elde edilir (p = E / c). Bu, ışığın radyasyon basıncını incelemek için yeni bakış açıları ve fikirler sağlar.
1908'de Swant Achnis ilk kez güneş radyasyonu basıncının nesneleri yıldızlararası yolculuk için itebileceğini öne sürdü.
1925'te Friedrich Zander, güneş radyasyon basıncının hızlanmasını sağlamak için büyük ve ince bir çok aynalı sistemin kullanılmasını öneren teknik ayrıntıları tartışan bir makale yayınladı. Sonraki yıllarda benzer fikirler başkaları tarafından ortaya atıldı.
1976'da, California Teknoloji Enstitüsü'nün Jet Tahrik Laboratuvarı, helikopter bıçağı şeklinde hafif bir yelken olan ilk "hafif yelken" olarak tasarlandı.
21 Mayıs 2010'da, ilk pratik "güneş yelkeni" güdümlü uzay aracı "Icarus" (bu "Icarus", bir zamanlar "Tarihin Nabzı" tarafından yayınlanan "İkarus" projesi değil: Trajik Gençlik Keşfi İnsanlar için çıkış yolu? Ama İngilizce kısaltması) kalktı. "Icarus" un tam adı "Güneş Işımasıyla Hızlandırılan Gezegenler Arası Uçurtma Aracı" dır ve "güneş ışınımı ile hızlandırılan gezegenler arasında uçurtma aracı" anlamına gelir. Japonya'nın Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma ve Geliştirme Enstitüsü (çeşitli ülkelerin kamusal alan ajansları: teknolojik avantajlar, ulusal güvenlik ve ideolojinin bir karışımı) tarafından geliştirilmiş bir poliimid film yelken detektörüdür.Sıvı kristal panel sistemi, güneş pilleri ve yelkenler tarafından kontrol edilir. Birlikte. Aşağıdaki resim "Icarus" un sanatsal hayal gücünü göstermektedir Güneş yelkeni dörtgen şeklindedir.
8 Aralık 2010'da "İkarus" Venüs'ten yaklaşık 810.000 kilometre geçti, görevini başarıyla tamamladı ve ardından genişletilmiş görev aşamasına girdi.
"Icarus" sanatsal hayal gücü
Sözde hafif yelken, ışıkla sürülen bir yelken. Güneş yelkenlerinin bir tür hafif yelken olduğunu kabul ederiz. Ancak bu o kadar basit değil. Güneş yelkeni sadece güneş ışığını kullanıyorsa, o zaman gerçekten de bir tür hafif yelken. Ancak aslında güneş yelkenleri, güneş rüzgarı denilen güneş tarafından yayılan parçacıkları da kullanır, bu parçacıklar ışık radyasyonu değildir. Yani güneş yelkeniyle hafif yelken arasında hala bir fark var.
Araştırmacılar 50 yıl kadar erken bir tarihte, güneş enerjisinin uzay aracını hareket ettirmek için kullanılabileceğini keşfettiler, ancak en yakın yıldıza ulaşmak binlerce yıl alacaktır. Maliyet düştükçe, teknolojideki gelişmeler yıldızlararası geçişi mümkün kıldı. Şu anda, "Çığır Açan Fotoğraf" projesi birçok güçlükle karşı karşıya ... Danışma komitesi başkanı Ivy Lloyd, bilim adamlarının lazer atışlarını bir dizi halinde yapmanın bir yolunu bulmaları gerektiğini söyledi.
Bir asırdan fazla bir süre sonra, Hawkingin liderliğinde, insanlar ışık hızının bir kısmına ulaşma fırsatına sahipler: saatte 100 milyon mil. Ancak bu kadar hızlı bir hızla o yıldızlara insanın zaman ölçeğinde ulaşmak mümkün olabilir. Bu proje maliyetli ve iddialı bir şekilde insan yeniliği ve mühendisliğinin sınırlarını keşfetmeyi umuyor. Böyle bir projeye katılabilmek çok heyecan verici.
İlk kez fırlatılan rokete dayanarak, Alpha Centauri'ye başka bir "hafif tahrikli gram ağırlıklı nanoteknoloji" gönderin.
Dünyaya en yakın yıldız sistemi 40 trilyon kilometre uzakta ve mevcut teknolojiyi kullanarak ona ulaşmak yaklaşık 30.000 yıl sürüyor. Uzman grubun çıkardığı sonuç, daha fazla araştırma ve teknolojik gelişme olursa, insanlığın seyahat süresini 30 yıla indiren yıldızlararası bir uzay aracı geliştirebileceğidir. "Atılım Yıldızları" projesini yöneten Dr. Pete Wharton, "Birkaç yıl önce başka bir yıldıza bu hızda seyahat etmenin imkansız olduğunu bile söylemiştim." O, "Atılım Ödülü Vakfı" dır. Başkan, aynı zamanda NASA Ames Araştırma Merkezi'nin eski müdürü. Wharton, "Ancak uzman grubu, teknolojik gelişme nedeniyle bu konseptin uygulanabilir hale gelmeye başladığını belirtti."
Bu fikrin içeriği, uzay aracının boyutunu elektronik bir cihazdaki bir çip boyutuna düşürmektir;
Bu minyatür yıldızlararası uzay araçlarından binlercesi dünyanın yörüngesine fırlatılır ve her uzay aracının bir güneş yelkeni vardır. Diğer yıldızlara gidebilecek bir uzay aracı inşa etmeden önce, küçülen kameralar ve çip büyüklüğündeki bir alana yerleştirilebilmesi için çeşitli ekipman ve sensörler dahil çözülmesi gereken birçok sorun vardır;
Birkaç dakika boyunca yüksek yoğunluklu lazer ışınlarına dayanacak kadar güçlü bir güneş yelkeni geliştirin;
Yeni yıldız sisteminin resimlerini ve bilgilerini Dünya'ya geri göndermenin yollarını arayın.
Bu projenin amacı, en yakın galaksimize uçmak ve fotoğrafları geri göndermek için posta pulu boyutunda binlerce küçük nano boyutlu uzay aracı geliştirmektir.
Alpha Centauri, aralarında A ve B yıldızlarının topluca Nanmen II olarak adlandırıldığı ve C yıldızı özellikle Proxima Centauri'ye atıfta bulunan A, B ve C olmak üzere üç yıldız içerir.
Stephen Hawking, bir nesil içinde insanların başka bir yıldız sistemine minyatür bir uzay aracı göndermesinin mümkün olduğuna inanıyor. Bu uzay aracı, trilyonlarca kilometre uçarak, önceki herhangi bir uçaktan daha uzağa gidecek. Yıldızlararası seyahat birçok insanın her zaman hayali olmuştur, ancak bu hayalin gerçekleşmesi aşılmaz teknik engellerle karşı karşıyadır. Ancak Profesör Hawking, rüyayı gerçekleştirme hızının düşündüğümüzden çok daha hızlı olabileceğini söyledi. "Bir tür olarak hayatta kalmak istiyorsak, sonunda yıldızlı gökyüzünün derinliklerine doğru genişlemeliyiz," dedi. "Gökbilimciler, Alpha Centauri sisteminde, Dünya'ya benzer bir gezegenin çevreleyen, büyük bir şans olduğuna inanıyor. Yıldızlardan biri yörüngede. Önümüzdeki 20 yıl içinde yer ve uzay teleskoplarından daha fazla bilgi alacağız. "" Prensip olarak, son 20 yıl ve gelecekteki teknolojik gelişmeler bir nesilde (yıldızlararası keşif) mümkün kılacaktır. Zaman içinde mümkün, "diye ekledi Hawking. Görünüşte uzak olan bu rüya 30 yıl içinde var olabilir ve gerçeğe dönüşmelidir. "Bir yıldızdan daha çekici bir şey yoktur. Bütün yumurtalarımızı kırılgan bir sepete koymak akıllıca değildir" dedi. Hayat, asteroitler veya süpernova gibi astronomik olayların tehdidiyle karşı karşıyadır. "
Hawking, Yuri Milner'ın "Atılım Vakfı" nın yıldızlararası bir projesine destek verdi.
Alpha Centauri A ve Alpha Centauri B birbirlerine çok yakındırlar, eski Çin'de Nanmen II olarak adlandırılan ikili yıldız sistemidirler.
Eylem
Hawking ve İnternet yatırımcısı Yuri Milner, evreni daha iyi anlamak için 100 milyon dolarlık yeni bir proje başlattığını duyurdu.
Milner ayrıca Hawking, Frank Derek ("Ozma" projesinin başlatıcısı: dünya dışı uygarlığın keşfinin standart taşıyıcısı), Jeffrey Massey ve diğerlerini uzaylıları bulmak için bir projeye ev sahipliği yapmaya davet etti. Bu arada, Massi bir zamanlar Nobel Ödülü'nü kazanma umuduyla dış gezegen araştırmalarında bir dünya otoritesi olarak görülüyordu ve bir "dış gezegen avcısı" olarak biliniyordu. Ne yazık ki, kısa bir süre sonra, Massi, bir kadın yüksek lisans öğrencisi tarafından uzun süreli cinsel tacizle suçlandı. , Berkeley'deki Kaliforniya Üniversitesi Astronomi Bölümü'nde profesörlükten istifa etmek zorunda kaldı, trajedi.
Hawking, "Çığır Açan Fotoğraf Yıldızı" programının lansmanını duyurdu.Rus milyarder Milner ve ardından Profesör Frank Derek arka sırada solda gösteriliyor.
Milner, Hawking ve Facebook kurucusu Mark Zuckerberg bir yönetim kurulu oluşturdu. Şimdiye kadar Alfa Galaksisine uçmak için 20 zor görevi onayladılar. Yıldızlararası Seyahat Programının odak noktası, "Yıldız Çipleri" ve "Hafif Yelkenler" üzerine yapılan araştırmadır. Pete Warden, The Guardian ile yaptığı röportajda, "Asıl zorluk Yıldızlararası Programın bütçesidir. Projenin nihai maliyetinin CERN hızlandırıcısı gibi bilimsel faaliyetlerin maliyeti nispeten makul. Hükümetleri, uluslararası kuruluşları ve uzay ajanslarını bu aktiviteye katılmaya davet ediyoruz; aslında, planlarımızı dünyadaki birkaç uzay ajansı ile tartıştık. "
Facebook kurucusu Mark Zuckerberg de çok rüya gibi bir adam
New York City'deki Birinci Binanın Gözlem Güvertesinde Stephen Hawking ve Yuri Milner planı başlattı ve Mark Zuckerberg de "Çığır Açan Fotoğraf Yıldızı" na yardım etmek için planın yönetim kuruluna katıldı. Bir nesilde, "Çığır Açan Fotoğraf Yıldızı", bir "nano-uçak" geliştirmeyi - gram kütleli otomatik bir uzay aracı- geliştirmeyi ve onu bir ışık demeti aracılığıyla ışık hızının 1 / 5'ine itmeyi hedefliyor. Başarılı olursa, bu uçuş görevi, fırlatıldıktan yaklaşık 20 yıl sonra Alpha Centauri'nin yaşanabilir bölgesine ulaşacak, karasal gezegenleri arayacak ve o galakside bulunan gezegenlerin resimlerini geri gönderecek.
Plana göre, yere 100GW'lık bir süper lazer dizisi inşa edecekler ve aynı zamanda dünyanın yörüngesine 1.000 adet "nanodetektör" fırlatacaklar. Bu dedektörler çok küçüktür, her biri yalnızca birkaç gram ağırlığındadır, ancak hepsinin 4 metre karelik ultra ince hafif yelkeni vardır. Her şey hazır olduğunda, hafif yelken yere güçlü bir lazerle ışınlanarak kısa sürede muazzam bir itme kuvveti sağlayarak birkaç dakika içinde ışık hızının 0.2 katına (saniyede 60.000 kilometre) çıkmasını sağlar ve ardından Centaur Alpha'ya ulaşması 20 yıl sürecektir.
"Atılım Yıldızı" projesinin öngördüğü nanodetektörler ve hafif yelkenler
Çıplak gözden bakıldığında, dedektörün gövdesi çok küçüktür ve çoğu bu 4m × 4m hafif yelkendir. Hafif yelken gözlerimizde parlıyor olmalı çünkü çok az miktarda ışık enerjisi emse bile, dev enerji lazeri ona çarptığında ona dayanamayacak ve buharlaşamayacaktır. "Çığır Açan Kayan Yıldız" projesinin, 10 ^ -9'dan daha az soğurma oranına sahip süper yansıtıcı bir ışık yelkeni yaratması bekleniyor; bu, çoğu insanın gördüğü en parlak ayna olacak (biliyorsunuz, günlük ayna yansımasının% 95'e ulaşması iyidir. Yukarı).
Alpha Centauri etrafındaki gezegenler yaşamı destekleyebiliyorsa, bizimkiyle aynı fizik yasalarına uymalıdırlar. Işığın taşıdığı bilgi diğer duyusal ortamlardan çok daha büyük olduğu için, görme yaşam için büyük fayda sağlamalıdır. Yeryüzünde görme birçok kez doğmuştur ve hayvan türlerinin% 95'inin vizyonu vardır; bu nedenle, eğer Centaur Alpha uygar ise, neredeyse kesinlikle bir tür vizyona sahip olacağını rahatlıkla tahmin edebiliriz.
Özel görüş alanı yıldızların ışığına bağlıdır. Güneşle karşılaştırıldığında, Alpha Centaur'un üç yıldızı genel olarak biraz daha kırmızıdır, ancak fark çok uzak değildir, bu nedenle görüş mesafeleri bizimkinden çok uzak olmayacaktır.
Alpha Centaur A, B ve C (Proxima Centauri olarak da bilinir) ve güneş
Başarılı olursa, bilim adamları Alpha Centauri sisteminin Dünya'ya benzer gezegenleri içerip içermediğini ve yaşamın varlığını içerip içermediğini yargılayabilecekler. Alpha Centauri, Dünya'dan yaklaşık 4,3 ışıkyılı uzaklıkta.
Ancak "Çığır Açan Kamera" projesinin kamera ve iletişim ekipmanları ile küçük uzay gemileri geliştireceği belirtilmelidir. Bilim adamları, bu kadar küçük bir uzay aracının ışık hızının% 20'sine ulaşabileceğini umuyor. Bu hız şu anki uzay aracından çok daha yüksek .. "Atılım Fotoğraf Yıldızı" programının geliştirilmesi uzun yıllar alacak ve başarılı olup olmayacağı hala belirsiz.
Araştırma, NASA'nın Ames Araştırma Merkezi'nin eski yöneticisi Pete Warden tarafından yönetildi.
Vakıf, hükümet yetkililerinin çok iddialı olduğuna inandıkları bilimsel araştırma projeleri için fon sağlayan, kar amacı gütmeyen bir kuruluştur. "Çığır Açan Ödül Vakfı", bir kuşakta başka bir yıldız sistemine seyahat edecek ve dünyaya bilgi gönderecek bir yıldızlararası uzay aracı geliştirme olasılığını analiz etmek için birçok bilim insanını uzman bir grup oluşturmak üzere birleştirdi.
26 Ağustos 2016'da, "Çığır Açan Fotoğraf Yıldızı" planı, mevcut teknolojilere uygun genişletmelerden sonra teorik olarak ulaşılabilir olsa da, hala doğrulanması gereken birçok ayrıntı var, çünkü bunda bir sorun var. Proje ölümcül olabilir.
Önce bazı güzel haberleri dinleyelim: "Çığır Açan Fotoğraf Yıldızı" gerekli araştırma projeleri için fon sağlıyor ve projede kullanılan bilimsel kavramları dikkatlice doğruluyor. Ekip kısa bir süre önce arXiv web sitesinde, uzay aracının yüksek hızlı navigasyon sırasında bu kadar uzun mesafeli yolculuklara ne kadar dayanabileceğini ayrıntılı olarak analiz eden bir makalenin ön baskısını yayınladı. Genel olarak işler iyi gidiyor gibi görünüyor, ancak analiz sonuçları uzay aracının hala koruyucu kapak üzerinde biraz daha çalışmaya ihtiyacı olduğunu gösteriyor.Sadece küçük bir toz parçacığı feci sonuçlara neden olabilir.
Araştırma ekibi dört gökbilimciden oluşuyor ve en temel sorunlardan biriyle ilgileniyorlar: uzay aracının hayatta kalma olasılığı. "Breakthrough Photostar" projesi, uzay aracını ışık hızının yaklaşık% 20'sine kadar hızlandırmayı umuyor. Bu kadar yüksek bir hızda uçarken, küçük bir atom bile bir uzay aracına ciddi hasar verebilir, tozla çarpışırsa sonuç daha da felaket olur. Bu nedenle araştırma ekibi, böyle bir çarpışma riskinin ne kadar büyük olduğunu bulmayı umuyor.
Dünyadan en yakın yıldıza kadar olan boşluk boş değildir. İlk günlerde oluşan yıldızlar, evrende az miktarda küçük toz parçacıkları bıraktı ve çeşitli kozmik faaliyetler de evrenin her tarafına dağılmış birçok ayrı atom üretti. Bu parçacıklar uzay araçları için ciddi bir tehdit oluşturuyor ve bilim adamları bunları ayrı ayrı incelediler.
Bir atoma çarparsanız, asıl sorun çarpışmanın kendisi değildir, ancak çarpışmanın ürettiği enerji uzay aracında birikerek yerel aşırı ısınmaya neden olur ve bu da iki sonuca yol açar. Sıcaklık çok yüksek ise uzay aracında kullanılan malzemeler buharlaşacak, sıcaklık çok yüksek değilse malzemenin kısmen erimesi meydana gelecektir.Malzemenin bu kısmı yeniden katılaştıktan sonra malzemenin özellikleri değişecektir.
Araştırmacılar, darbe testi yapmak için kuvars (silika) kullandılar.Test sırasında elde edilen bilgileri, evrendeki gaz konsantrasyonunun ölçüm sonuçlarıyla birlikte kullanan araştırmacılar, hesaplamalarla uçuş sırasında ne tür bir hasarla karşılaşılabileceğini açıkladılar. Çalışmanın sonuçları, hidrojen atomları ve helyum atomlarının uzay araçlarının çarpabileceği en yaygın parçacıklar olmasına rağmen, daha ağır atomların, özellikle oksijen, magnezyum ve demir atomlarının uzay aracına daha ciddi zararlar verebileceğini buldu. .
Milner ve Hawking basın toplantısına ev sahipliği yapıyor
Toz başka bir sorunu getirecek. Uzay aracı az miktarda toza çarparsa, etki aynı anda birçok gaz atomuna çarpmak gibidir. Çünkü darbenin ürettiği enerji ile karşılaştırıldığında, bu atomları bir toz parçacığına bağlayacak enerji neredeyse önemsizdir ve toz esas olarak daha ağır atomlardan oluşur. Ancak toz hacmi yeterince büyükse, çarpmanın oluşturduğu enerji uzay aracını yok etmek için yeterlidir. Ve "belli bir dereceye kadar" denen şey çok büyük değil Araştırmacılar, tozun çapının sadece 15 mikrona ulaşması gerektiğini tahmin ediyorlar ki bu da tüm uzay aracını yok etmek için yeterli. Neyse ki, bu büyüklükteki toz parçacıkları nadirdir ve çarpma olasılığı 1050'de 1'dir.
Genel olarak, araştırmacılar, gaz atomlarının uzay aracı üzerindeki etkisinin minimum olduğuna ve neden olduğu hasarın sadece 0,1 milimetre derinliğinde olduğuna inanıyor. Ancak toz farklıdır Uzay aracı toza çarptıktan sonra yüzeyde 1.5 mm kalınlığında malzeme buharlaşabilir, malzeme erirse derinlik 10 mm derinliğe ulaşabilir. Uzay aracındaki her malzeme parçası çok önemlidir, bu nedenle uzay aracına çok ciddi zararlar verecektir.
Araştırmacılar, etki riskini azaltabilecek birkaç yöntem önerdiler. En basit yöntem, güneş panellerini katlamak, onları koruyucu bir kapağın arkasına saklamak gibi ileri yönde uzay aracının enine kesit alanını azaltmaktır. Uzay aracının ana kısmı da toza çarpabilecek alanı azaltmak için mermi şeklinde yapılacak. Bununla birlikte, toprakla temasa geçmek için güneş panellerinin kullanılması gerekiyorsa, bu yöntem uygulanabilir olmayabilir.
En büyük sorun yerel aşırı ısınma olduğundan, araştırma ekibi ısıyı daha verimli bir şekilde dağıtmak için uzay aracının önüne bir grafit tabakası eklemeyi de önerdi. Araştırmacılar grafiti kuvars ile karşılaştırdılar ve grafit kullandıktan sonra darbenin neden olduğu kayıp büyük ölçüde azaltılabileceğini buldular.
Ancak araştırmacılar, darbenin neden olduğu kinetik enerji değişimi sorununu çözmedi. Her bir toz parçacığı, uzay aracı üzerindeki malzemenin küçük bir kısmının uzaya buharlaşmasına neden olacak ve böylece uzay aracı üzerinde bir reaksiyon kuvveti oluşturarak yönünü hafifçe değiştirmesine neden olacaktır. Zamanla, bu çarpma kraterleri uzay aracının yüzeyine eşit olarak dağılacaktır, ancak uzay aracının uçuş yörüngesi de etki dağılımının tekdüzeliğine ve çarpma süresine bağlı olarak belirli değişikliklere uğrayacaktır.
Bu nedenle, bu etkiler uzay aracının hedef gezegene ulaşma zorluğunu artırabilir. Uzay aracında taşınan sensörlerin kalitesinin sınırlı olabileceği düşünüldüğünde, uzay aracının diğer yıldızların yakınında uçmasına izin vermek basit bir mesele olmayabilir.
Milner ve Hawking birlikte uzaylıları bulmak için bir proje başlattı
[Takip et]
Silikon Vadisi İnternet yatırımcısı Yuri Milner ve ünlü kozmolog Stephen Hawking, 100 milyon dolarlık yatırımla "Breakthrough Photostar" projesinin lansmanını duyururken, sosyal paylaşım sitesi Facebook'un kurucusu Mark Zuckerberg de projeye destek verdi.
Birçok dünya çapında bilim insanı ve mühendis de plan için önerilerde bulunmak üzere bir komite oluşturacak ve projenin geliştirilmesi birkaç yıl sürebilir. Milner erken aşamada 100 milyon ABD doları yatırım yapacak ve tüm proje araştırma ve geliştirme 5 ila 10 milyar ABD dolarına mal olabilir, bu nedenle proje hala yatırımcılara ihtiyaç duymaktadır.Gelecekte yönetim kurulunun Zuckerberg gibi teknoloji liderlerinin katılacağı yer olacaktır.
Zuckerberg'e ek olarak, evreni keşfetmeye büyük ilgi duyan en tanınmış teknoloji devleri Amazon CEO'su Jeff Bezos ve Tesla'nın kurucusu Elon Musk.
Amazon CEO'su Jeff Bezos
Bezos'un uzay keşif şirketi "Blue Origin" ve Musk'ın SpaceX'i, "ucuz uzay araştırmaları" için "geri dönüştürülebilir roketlerin" geliştirilmesine kendini adamıştır.
9 Nisan 2016 sabah 4: 43'te, denizde dört büyük kurtarma roket arızasının ardından SpaceX, Florida, Cape Canaveral'da "Falcon 9" birinci aşama roketini başarıyla fırlattı. İlk defa denizde başarıyla toparlandı. Roketin denizde başarılı bir şekilde kurtarılmasının ardından Musk, Twitter'da şunları söyledi: "Dünya yörüngesine 'otel', ay ve Mars'a ücret, insanların hayal gücünden çok daha düşük olacak."
Aldatarak ilk altını elde eden Elon Musk, aynı zamanda hayallerle dolu bir adamdır.
Bezos, 12 Nisan'da Roketler uçak gibi tekrar kullanılabildiğinde uzay turizmine alışıyor. Bence en önemli şey maliyetleri düşürmek. Gelecekte milyonlarca roket görmeyi umuyorum. Uzayda yaşayan ve çalışan insanlar. "
Kısacası, gözümüzde parlayan ışık yelkenlerinin astronomlarının gözünde aynı olduğunu tahmin edebiliriz. Bu ciddi bir sorun teşkil ediyor: Bu dedektörlerin boyutunu doğru bir şekilde tahmin edemeyebilirler.
Gök cisimlerinin boyutunu nasıl biliyoruz? Neredeyse her zaman, uzaktaki bir gök cismi, bir teleskoptaki bir ışık noktasıdır ve sıradan nesneler gibi boyutunu doğrudan görmek imkansızdır. İlk yıllarda, boyutun önemli bir ölçüsü, ne kadar parlak olduğunu görmekti - şey ne kadar parlaksa, yansıtma alanı o kadar büyük ve daha büyük olmalıdır. Açıkçası bu yöntemin ciddi kusurları var: yansıtıcılığını bilmiyoruz. Ancak doğal nesnelerin yansıtma aralığı şu şekildedir ve hata çok abartılmayacaktır (yansıtma sorunu nedeniyle Plüton'un boyutunu abarttık).
Ancak bu bizim dedektörümüz için geçerli değildir. Geleneksel bir asteroit değil, yansıtıcılığı% 100'e yakın olan bir uçaktır. Alpha Centaur astronomlarının gözlemsel teknolojisi yeterince karmaşık değilse, bu sondayı boyutu tahmin etmek için tipik bir asteroid olarak kullanmaları muhtemeldir. Geleneksel asteroitlerin albedosu genellikle 0,05-0,3 arasındadır, bu nedenle parlaklığa göre yaklaşık 10 metre çapında ve yaklaşık 1.000 ton ağırlığında bir asteroid olarak kabul edeceklerdir (genellikle asteroidin yoğunluğunun yaklaşık 2000 kg / m3 olduğunu varsayarlar) .
Sonra, 1000 tane asteroit var ve her biri ışık hızının 0.2 katı hızla uçuyor ...
Ne olacağını düşünüyorlar?
Hawking'in arkasındaki ekran, "nano-uçak" konseptini gösteriyor
Çapı 10 metre olan bir asteroid kendi başına hiçbir şey değildir. 60 km / s hızla çarpsa bile (bu çok hızlı bir asteroiddir, güneşin etrafında dönen en hızlı gök cismi 72 km / s'yi geçemez), en iyi ihtimalle bir Tunguska patlamasına eşdeğer olan ciddi bir krater olmayacaktır. 1000 tanesi toplansa bile, bu sadece bölgesel bir felakettir ve küresel medeniyet üzerinde temel bir etkisi olmayacaktır.
Sorun şu ki bu "asteroitler" 60 km / s değil, 60.000 km / s. Hız 1.000 kat arttı ve enerji 1 milyon kat arttı. Bu asteroitlerin toplam enerjisi, göreceli etki dikkate alınmasa bile 10 ^ 24J'ye veya 10 ^ 14 ton TNT'ye eşdeğer olabilir (0.2c için, büyüklük sırasını etkilemeyecektir). Bu enerji kesinlikle gezegeni yok etmek için yeterli değil, ancak şimdiden dinozorları yok eden Chicxulub asteroit çarpışmasının toplam enerjisine eşdeğer. Hedef gezegene çarpma olasılıkları aslında çok küçük olsa da, sonuçta 1000 tane var! Chicxulub'un binde biri bile en azından bir tur küresel iklim dalgalanmalarına neden olmak zorunda kalacaktı.
Daha da korkutucu olan, bu krizin neden olduğu psikolojik şok. Dünyanın sonunun geldiğini görürsek ne yapacağız? Korkarım her şeyi her zamanki gibi iade etmek imkansız. Çaresizlik ve paniğin toplumsal düzeni tamamen bozması ve gerçek etkiden önce medeniyet kapsamında büyük bir düşüşe yol açması tamamen mümkündür.
Herhangi bir garip kült yaratmak tamamen mümkün ...
Daha büyük bir potansiyel tehdit var ama bu tehdit burada satılacak ve bir sonraki bölümde bunun hakkında konuşacağım.
Gerçekte ne olacak?
Umutsuzluk tarafından yok edilmediklerini, ancak asteroidin geldiği gün inatla hayatta kaldıklarını varsayarsak, bunun yanlış bir alarm olduğunu görmeleri gerekir! Aslında bu dedektörlerin her biri sadece birkaç gramdır ve en fazla yere çarptığında bir çiçeği ve çimi yok eder, bir iklim olmaz!
Bir dakika bekle. Göreceli bir hızda hareket eden makroskopik bir nesne için uzayda hareket edip etmediği önemli değildir, diğer malzemelerle temas ettiğinde sorunlara neden olabilir. Örneğin atmosferde hareket ederse, ilerideki havada nükleer füzyona neden olabilir.
Evet, doğru okudunuz, nükleer füzyon.
Nükleer füzyonun temel prensibi, iki hafif atomu daha ağır bir atoma çarpıştırmaktır (ancak genellikle demirden daha ağır değildir). Jeofizikçiler esas olarak hidrojen atomlarının füzyonuna odaklanırlar, ancak hidrojenin yanı sıra birçok füzyon yolu vardır. Ortak atmosferik elementler, hepsi füzyon potansiyeline sahip olan karbon, hidrojen, oksijen, nitrojen ve sülfürden başka bir şey değildir.
Normal koşullar altında hava füzyon olmayacaktır (eğer öyleyse, füzyon reaktörleri geliştirmemize gerek yoktur ... çünkü hepimiz ölüyüz), çünkü çekirdekler pozitif yüklüdür ve birbirini iter. Atomları kaynaştırmak için atom bombaları, manyetik alanlar veya lazerler kullanarak onları küçük bir alana zorlamamız ve dokunmaya zorlamamız gerekir. Ama şimdi 0.2c'lik bir uçağımız olduğuna göre, bunlar bir sorun değil - o kadar hızlı uçuyor ki, öndeki gaz saniyede birkaç yüz metre ve birkaç kilometre gibi günlük hızda neredeyse durağan. Kaçmak için zamanları yoktu, birlikte baskı yapmaya zorlandılar ve zorla nükleer füzyona girdiler. Bu senaryoda, akışkanlar mekaniği hiç önemli değil.
Randall Monroe benzer bir senaryoyu "What If" alt dizisinde anlattı: Bir beyzbol 0.9c'ye atıldığında ne olur? Sonuç gösterildiği gibidir.
Bu nükleer füzyonlar ne kadar enerji üretecek? Hesaplamak neredeyse imkansız ve modelleme yeterince zor, ayrıca hedef gezegenin atmosferini bilmiyoruz. Ancak kesin olan bir şey var ki, bu çok büyük miktarda gama ışınları üretecek ve bu ışınları çevreleyen havaya çarpacak ve iyonize edecek, böylece genişleyen bir plazma topu oluştururken daha fazla radyasyon üretmek için yayılacaktır.
Füzyon kuvveti ayrıca dedektör üzerinde ters bir itme kuvveti oluşturacaktır, ancak bu kuvvet 0.2c'nin önünde bahsetmeye değmez. Ancak, dedektör yüzeyini aşındıracak, birçok küçük döküntüyü patlatacak, bu döküntüler 0.2c hızında ilerlemeye devam edecek ve daha fazla füzyona neden olacaktır.
Dedektör yüzeye ulaştığında neye benzediğini hesaplamak zordur (atmosferin kalınlığı 100 km ise, yüzeye ulaşmak sadece 1 milisaniye sürer). Belki uzun zaman önce parçalandı, ama önemi yoktu, enkazla sarılmış ve yere çarpmış büyük bir plazma topuydu. Toplam kütle çok düşük olduğu için büyük çukurlar göremeyebiliriz ancak süreçteki gama ışınları ve X ışınları şaka değildir. Etraftaki birkaç kilometrelik, hatta onlarca kilometrelik canlıların gama ışınları ile yumuşatılmış olması mümkündür.
Diğer bir deyişle, nötron bombası almaktan çok da farklı değil.
Hedef gezegene sadece bir kişi düşse bile, dünyayı şok eden bir zulümdü ve zaten bu tür 1000 silahın kendilerine doğru geldiğini biliyorlardı. Bu ölümcül diplomatik kaza, iki top arasındaki ilişkiyi nasıl etkileyecek? Bu kesinlikle düşünülemez.
Son tahlilde, böyle bir uzay aracını fırlatmak için aşılmaz bir teknolojik boşluk yoktur. Bilim ve teknolojiyi geliştirmek için ayağa kalkarlarsa ve misilleme grevleri uygulamaya karar verirlerse ... O zaman Hawking, hepimizi mahvedersiniz.
12 Ocak 2017'de, Avrupa Güney Gözlemevi ve "Çığır Açan Fotoğraf" projesi, Güney Gözlemevi'nin Çok Büyük Teleskop ekipmanını Alpha Centauri sistemindeki dış gezegenleri aramak için kullanmak üzere bir anlaşma imzaladı. Bu anlaşmada, Çok Büyük Teleskobun gözlem yeteneklerini geliştirmek için orta kızılötesi bir görüntüleyici ve spektrometre kurulacak. Ek olarak, teleskop 2019 yılında dikkatli bir arama planı için kullanılacaktır. Dünya'ya benzer bir kütleye sahip bir dış gezegen olan Komşu b'nin son keşfi, bu projenin ivmesine katkıda bulunuyor.
Bize en yakın dış gezegeni bulmak, "Atılım Yıldızı" projesinin temel amacıdır. "Atılım Yıldızı" projesi, Alpha Centauri tarafından fırlatılan ilk rokete dayanan "ışınla çalışan" bir roket göndermeyi amaçlamaktadır. Gram ağırlıklı "nano uzay aracı" Alpha Centauri'ye girer. Bu sistemin ana yıldızı çok parlak olduğu için, nispeten karanlık gezegenleri gözlemlemek büyük bir zorluk haline geliyor. Bu problemi çözmenin bir yolu, kızılötesi bantta gözlemlemektir Bir dış gezegene eşlik eden termolüminesans, onunla ev sahibi yıldız arasındaki parlaklık aralığını büyük ölçüde azaltır.
Ancak orta kızılötesi bantta bile, ev sahibi yıldız, eşlik eden gezegenden milyonlarca kat daha parlaktır, bu nedenle, ev sahibi yıldızın etkisini azaltmak için özel teknolojiye ihtiyaç vardır. Orta kızılötesi görüntüleyici ve spektrometre ekipmanı yalnızca orta kızılötesi bantta gözlemlemekle kalmaz, aynı zamanda görüntü kalitesini büyük ölçüde iyileştirmek için uyarlanabilir optikler kullanır ve yıldız ışığını azaltmak için koronagrafı kullanır, böylece potansiyel karasal gezegenlerin sinyalleri görülebilir. "Çığır Açan Kayan Yıldız" programı, bu proje için gerekli teknoloji ve geliştirme maliyetlerinin çoğunu ödeyecek ve ESO gerekli gözlem yetenekleri ve zamanı sağlayacaktır.
Teorik olarak iki dakikada ışık hızının 0.2 katına çıkarılabilmesine rağmen, uzun süreli yüksek güçlü lazer ışınlaması yelkeni ve dedektör çipini ciddi şekilde ısıtacak hatta yakacaktır.Bu fenomenden kaçınmak için ışınlama yaklaşık bir ila iki gün içinde hızlanacaktır. bir Zamanlar. Işık hızının 0.2 katına çıktıktan sonra, hafif yelken süzülme durumuna girer ve uzayda doğrudan Alpha Centaur Çift Yıldız'a gider.
Güneş sisteminden uçma sürecinde, bu çip sondası, diğer gezegenleri tespit etmek gibi başka şeyler de yapacak.
Ancak, bu görevler diğer düşük maliyetli dedektörlerle daha iyi yapılabilir. Bu bağlamda, "Çığır Açan Fotoğraf Yıldızı" programının hiçbir avantajı yoktur. Bu yüzden Sentor'a gitmeye konsantre ol.
20 yıldan fazla bir süre sonra, sonda Centaur'a başarılı bir şekilde ulaşırsa, görüntü alırsa ve görüntü Dünya'ya geri iletilirse, 4.37 yıl sürer, bu nedenle, fotoğrafların lansmandan alınmasına kadar yaklaşık 30 yıl sürecektir.
Sör Hawking, 30 yıl, siz ...
Çözülmesi gereken sorunlar nelerdir?
Yukarıdaki kavramsal diyagramın açıklamasına göre çözülmesi gereken ana sorunlar şunlardır:
1. Yer tabanlı bir lazer ışını dizisi oluşturun ve soğutun;
2. Atmosferik müdahalenin etkisinin üstesinden gelin;
3. Dış gezegenleri doğru bir şekilde işaret edin;
4. Detektörün bütünlüğünü ve dengesini itme altında tutun;
5. Yıldızlararası ortamdan (toz, gaz, kozmik ışınlar) hızla geçin;
6. Uzayda onlarca yıl işlevini sürdürmek;
7. Kamera, çekim yaparken hedefle tam olarak hizalanır;
8. Görüntüyü dünyaya geri iletmek için verici olarak bir lazer ve anten olarak bir yelken kullanın;
9. Elektrik enerjisi üretimi ve depolanması;
10. Politikalarla ilgili sorunlar.
Güneş yelkeni uçuşu hızlandırmak için güçlü odaklanmış lazer ışınları fırlatılır ve "nano aracı" ışık hızının 1 / 5'ine hızlandırır.
İlişki
Bir yıldan daha kısa bir süre önce Milner ayrıca 10 yıllık, 100 milyon dolarlık bir proje "Çığır Açan Dinleme" planını duyurdu. Bu projenin içeriği, radyo frekansı sinyallerini izlemek ve evrendeki olası yaşam belirtilerini araştırmaktır.
Etkiler
"Çığır Açan Yıldız" programı, Gagarin'in ilk insan uzay uçuşunun 55. yıldönümünü anmak için şu anda duyuruldu.
Fizikçi olan Rus milyarder Milner, "Bilim ve Teknoloji Atılım Ödülü" nün kurucularından biriydi. Milner, yıldızlararası seyahat planını açıklarken "insanlığın hikayesi büyük bir sıçrama ve bugün diğer galaksilere uçarak bir sonraki büyük sıçramaya hazırlanmalıyız" dedi.
Atılım Projesi'nin amacı Alpha Centauri'de değil, üyelerinin yörüngesindeki gezegenlerde. Bu planın amacı, orada herhangi bir uzaylı yaratık olup olmadığını görmek için doğrudan koşmaktır.
Bu planın uygulanabilirliği iki düzeyde tartışılabilir. İlk seviye, oraya gidip gitmemek? İkinci seviye, orada ne görebilirim?
Mevcut ana tartışma birinci seviyeye odaklanıyor. Destekçilerin çoğu zorlukların aşılabileceğine ve varsayımların makul olduğuna inanıyor. Örneğin Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nde tanınmış bir astrofizikçi olan Profesör Abraham Loeb, bu planın iddialı olmasına rağmen bilimsel ilkelerden sapmadığına inanıyor. Çin'de röportaj yapılan bir uzman gibi muhalifler, bu fikrin fazla bilimkurgu olduğunu düşünüyor.
Bence ikinci husus daha önemli: Orada ne görebilirim? Alpha Centauri bir ikili yıldız sistemidir ve bu sistemin gezegenlerle çevrili olup olmadığı halen tartışılmaktadır. 17 Ekim 2012'de "Nature", Dumusque ve arkadaşları tarafından çevrimiçi bir makale yayınladı. Gazete, "Centaur Alpha-B" yakınında Dünya'nın benzer kütlesine sahip bir gezegenin bulunduğunu iddia etti. Makalenin başlığı "Centaur Alpha-B Çevresi" idi. Dünya kütleli bir gezegenin. Bu gezegenin kütlesi Dünya'nınkinden en az% 13 daha büyüktür.Merkez yıldızdan uzaklığı sadece 6 milyon kilometre yani Dünya-Güneş mesafesinin sadece% 4'ü kadardır.Çok yakın mesafeden dolayı yörünge periyodu sadece 3.236 gündür, yukarıdaki yıl. Sadece 3 günden fazla.
Sıcaklık 1500K (yaklaşık 1200 santigrat derece) kadar yüksektir, bu nedenle yaşam için uygun değildir. Bununla birlikte, 10 Haziran 2013'te Alti P. Hatzers, Astrophysical Journal'da, yukarıda bahsedilen gezegenin varlığının doğrulanması için daha güvenilir teknolojiye ihtiyaç duyduğunu, ancak bunu inkar etmediğini iddia eden bir makale yayınladı. Varoluş, sadece bu gezegenin ille de var olmayabileceğini düşünüyorum. Bu gezegen var olsa bile, üzerindeki binlerce derece yüksek sıcaklık nedeniyle yaşamın var olması zordur.
Geçmişte sadece iki veya üç yıldıza baksaydınız, gerçekten gereksizdir. Çünkü yıldızların yapısı ve kimyasal bileşimi çok basittir. Nispeten karmaşık kimyasal bileşime sahip üçüncü nesil yıldızlar bile (Güneş, Alfa Yay gibi), kimyasal bileşimleri de çok basittir, spektral analiz tüm önemli bilgileri zaten alabilir. Bu yıldızlar için uzak ve yakına bakmak arasında önemli bir fark yoktur. Yani birçok zorluğun üstesinden gelseniz ve bu sondaları Yay takımyıldızına ulaştırsanız bile, güneşe benzer bir yıldıza yaklaşabilirsiniz.Bu, güneşi gözlemlemek için güçlü bir güneş sondası (SOHO uydusu gibi) kadar iyi değildir.
Bu "çığır açan yıldız çekimi" projesi sadece insanlığın kendi keşif yeteneklerini aşacaksa, gerçekten çok anlamlıdır, en azından bu zorlukları aşma sürecinde, birçok alanda bilimsel araştırma seviyesini yükseltmiştir.
10030
yorum Yap
20%·55···
·
Alakalı bilgiler
1300100
20151···
207.510
4
10e^-55-10e^-3g
1/5
2??
E=mc2(c3X10^8)
Kod Açıklama
Bu belgenin kaynağı karmaşık, herhangi bir alıntı varsa, lütfen Haihan'a gönderin. Bilginin bir kısmı orijinal alıntının bulunduğu yerde bulunamadı. Başkalarının güzelliğine kapılmak istemediğiniz için, lütfen telif hakkı, fikri mülkiyet hakları vb. İçeriyorsa beni düzeltin. Bu sayı zamanla düzeltilecektir.
Bu makalenin bir anlamı olduğunu düşünüyorsanız, lütfen değerli küçük parmaklarınızı çalıştırın veya dikkat edin, yorum yapın, birbirinizi toplayın veya ileriye doğru, bu size çeşitli eylem planlarının tükenmez güçlü bir gücünü sağlamak için sağlam bir "tarihsel nabız" olacaktır. Teşekkür ederim!
"Tarihin Nabzı" WeChat Kimliği: spaseXsea
