Braucot uz zvaigznēm: kā lāzeru tehnoloģija var palīdzēt ar to

Braucot uz zvaigznēm: kā lāzeru tehnoloģija var palīdzēt ar to

Tas viss izskatās pēc zinātniskās fantastikas. Iejusties kosmosa kuģī, velciet sviru un nākamo, ko tu saproti, ka esat pusceļā ar galaktikām un aplūkojat citu M klases planētu (piemērota dzīvei). Ja tikai reālā dzīve bija tikpat jautra un vienkārša kā Star Trek. Patiesībā izeja no saules sistēmas aizņem ilgu laiku. Paskaties uz Voyager 1 lietu. Kas aizņēma lielāko daļu no 35 lidojuma gadiem, lai izietu no saules sistēmas, izmantojot ķīmisko degvielu un dažus gravitācijas manevrus no milzu planētām.

Kalifornijas Universitātes Eksperimentālās kosmoloģijas grupas pētnieks Filips Lubins (Santa Barbara) izmanto NASA finansējumu, kā arī vairākus publicētus dokumentus, lai noskaidrotu, kā atrisināt starpzvaigžņu problēmu. Viņš arī uzrakstīja neseno ceļa kartes dokumentu starpzvaigžņu lidojumam un ir padomdevējas komitejas loceklis nesen paziņotajā izrāvienā: Starshot (mest uz zvaigznēm). Kamēr viņa idejas tiek pārbaudītas laboratorijā, viņš uzskata, ka viņš var vadīt misiju no 20 līdz 30 gadiem, kas būs starpzvaigžņu lidojuma priekštecis.

Pašreizējo spēkstaciju problēma

Braucot uz zvaigznēm: kā lāzeru tehnoloģija var palīdzēt ar to

Galvenās kosmosa kuģu izmantošanas metodes ir ķīmiskā degviela, saules un kodolspēkstacijas, kā arī jonu dzinēji (izmantojot uzlādēto daļiņu spiedienu). Tas viss ir pietiekami, lai pārvarētu saules sistēmu, it īpaši gadījumos, kad inženieri izmanto gravitācijas manevru. Piemēram, iepriekš minētais Voyager-1 kosmosa kuģis lidoja Jupiteri, Urānu, Saturnu un Neptūnu, lai paātrinātu iziešanu no Saules heliosfēras. Bet kā ar saules sistēmas ārpusi? Nav pietiekami daudz cilvēku dzīves. "Ja no šejienes līdz tuvākajai zvaigznei paiet sekundes vai lai nokļūtu līdz tuvākajai zvaigznei, tas mums apmierina," sacīja Lyubins. "Tomēr, ja ir vajadzīgs 600 000, tas mums nav piemērots."

Lāzera perspektīvas

Braucot uz zvaigznēm: kā lāzeru tehnoloģija var palīdzēt ar to

Skaitļošanā mēs esam pieraduši pie fakta, ka progress strauji paātrinās, teica Ljubins. Piemēram, pusvadītāju tehnoloģija ļauj divkāršot darbības ātrumu, parasti 1, 5-2 gadiem. Lai gan raķešu tehnoloģijā nav tik strauju progresu. Lyubins teica, ka viņš ir identificējis daudzsološu tehnoloģiju, kas vismaz ļautu mazliet pārvietoties uz plānāko kosmosa kuģi ar pietiekami lielu ātrumu. Pateicoties tehnoloģiskajam progresam, viņš teica, ka viņš ir pārliecināts, ka kosmosa kuģis var pārvietoties vēl ātrāk, nekā mēs šodien varam iedomāties.

Viņa projekts ietver virziena lāzera enerģijas izmantošanu, lai izmantotu gaismas spēku, lai pārvietotu kosmosa kuģi. Ieguvums ir tāds, ka šī metode neprasa degvielu (kas var būt izsmelta) vai Sauli (kas ir pārāk tumša no Saules sistēmas). Lāzeriekārtu, kas pārvieto kosmosa kuģi, var arī izmest pār bortu, kad tas vairs nav vajadzīgs; joprojām ir iespējams novietot šo ierīci kaut kur kosmosā, lai to izmantotu citam kosmosa kuģim.

Lāzera spēja

Braucot uz zvaigznēm: kā lāzeru tehnoloģija var palīdzēt ar to

Lubins salīdzina savu lāzera ideju ar superdatoriem. Superkompresori izmanto paralēlu informācijas apstrādi vairākos procesoros. (Mazā mērogā mēs to redzam mājas datoros, kuros ir, piemēram, divkodolu vai četrkodolu procesors). „Tā vietā, lai darbotos viens gigants, labāk ir izmantot daudzus paralēli darbojošos procesorus, kas nozīmē ātrāku datora darbu ar lielu skaitu mazu datoru,” sacīja Lyubins. Lāzeri darbosies tāpat. Lubins saka, ka vairāki salīdzinoši pieticīgi lāzeri var darboties sinhroni, ja to stari savā starpā darbojas fāzē. Tas ļauj izveidot nelielu spiedienu no viena lāzera, kas kļūs par ļoti lielu push, izmantojot vairākus lāzerus. Tātad neliels kosmosa kuģis varētu pārvietoties ar neticamu ātrumu, iespējams, apmēram 20 procentiem no gaismas ātruma. Tas padara tuvāko zvaigznes sistēmu - Alpha Centauri, kas ir četri gaismas gadi no Zemes, kas ir pieejams pēc 20 gadiem. Šajā aprakstā ir sniegta detalizēta informācija par novatorisko priekšlikumu par NASA modernajām koncepcijām 2015. gadā.

Kur lāzers mūs aizvedīs

Braucot uz zvaigznēm: kā lāzeru tehnoloģija var palīdzēt ar to

Kamēr Alpha Centauri ir salīdzinoši tuvu Zemei, daudzas no Keplera kosmiskā teleskopa apskatītajām eksoplanētu sistēmām ir simtiem vai tūkstošiem gaismas gadu. Nokļūšana šajās sistēmās joprojām būs pārmērīgi sarežģīta, bet Lubins saka, ka viņš nezaudē cerību. Progress lāzeru jomā var iet, lai mēs nevarētu pat iedomāties šodien. (Līdzīgs piemērs būtu tas, kā datoru mikroshēma radīja revolūciju datoru ātrumā un lielumā, salīdzinot ar veco cauruļu paraugiem, kas 1960. gados aizņēma visas laboratorijas telpas).

Tomēr, ja kļūst iespējams sasniegt Keplera atklāto planētu attālumu, tad Lubins brīdina, ka būs pēdējais ierobežojums: relativitātes teorija. Ja signāls no kuģa aizņem sekundi, lai nokļūtu Keplera planētu, bet otrs - lai atgrieztos zondē, tad, lai saņemtu no zondes uz Zemi (2000 gaismas gadu attālumā), signālam vajadzēs 2000 gadus, plus divas sekundes. Civilizācija, kas nosūtījusi misiju, var izzust līdz brīdim, kad kosmosa kuģis atgriežas. Lubins vēl nezina, kā atbildēt uz visiem šiem socioloģiskajiem jautājumiem, bet viņš saka, ka tomēr lāzeri piedāvā iespēju pārvietoties daudz ātrāk nekā šodien.

Komentārus (0)
Meklēt