Луч электронов направит зонд к Альфе Центавра
Полет космического аппарата к другой звезде - это грандиозная задача. Однако это не мешает людям работать над этим. Наиболее заметными группами, занимающимися этим в настоящее время, являются Breakthrough Starshot и Tau Zero Foundation, обе из которых сосредоточены на совершенно особом типе двигательной установки - лучевой энергии.
В статье председателя правления Tau Zero Джеффри Грисона и Геррита Брухауга, физика из Лос—Аламосской национальной лаборатории, специализирующегося на лазерной физике, рассматривается физика одной из таких технологий излучения — релятивистского электронного пучка - и то, как ее можно использовать для перемещения космического аппарата к другому объекту. Работа опубликована в журнале Acta Astronautica.
При проектировании такого типа миссий учитывается множество факторов. Один из самых серьезных из них (в буквальном смысле) - это вес космического аппарата. Breakthrough Starshot фокусируется на миниатюрной конструкции с гигантскими солнечными "крыльями", которые позволили бы им полететь на луче света к Альфе Центавра. Однако для практических целей такой маленький зонд сможет собрать практически всю актуальную информацию, как только прибудет туда, — это скорее инженерный подвиг, чем настоящая научная миссия.
С другой стороны, в статье рассматриваются зонды весом до 1000 кг — примерно такие же, как зонды "Вояджер", построенные в 1970-х годах. Очевидно, что при наличии более совершенных технологий можно было бы установить на них гораздо больше датчиков и элементов управления, чем было в этих системах. Но для перемещения такого большого зонда с помощью луча требуется другое конструктивное решение — какой тип луча выбрать?
Компания Breakthrough Starshot планирует использовать лазерный луч, вероятно, в видимом спектре, который будет воздействовать непосредственно на световые паруса, прикрепленные к зонду. Однако, учитывая современное состояние оптических технологий, этот луч может эффективно воздействовать на зонд только около часа.1 а.е. своего путешествия, которое в общей сложности составляет более 277 000 а.е. до Альфы Центавра. Даже этого ничтожно малого промежутка времени может быть достаточно, чтобы разогнать зонд до приличной межзвездной скорости, но только в том случае, если он крошечный и лазерный луч не поджарит его.
В лучшем случае лазер нужно будет включить лишь на короткий промежуток времени, чтобы разогнать зонд до крейсерской скорости. Однако авторы статьи придерживаются другого подхода. Вместо того, чтобы обеспечивать питание только на короткий период времени, почему бы не сделать это на более длительный период? Это позволило бы увеличить мощность и позволило бы более мощному зонду двигаться со скоростью, составляющей приличный процент от скорости света.
При таком проектировании также возникает множество проблем. Во—первых, это распространение луча - на расстояниях, более чем в 10 раз превышающих расстояние от Солнца до Земли, как такой луч может быть достаточно когерентным, чтобы обеспечить сколько-нибудь значимую мощность? Большая часть статьи посвящена этому вопросу, основное внимание уделяется релятивистским электронным лучам. Концепция этой миссии, известная как Sunbeam, предполагает использование именно такого луча.
Использование электронов, движущихся с такой высокой скоростью, имеет ряд преимуществ. Во—первых, разогнать электроны примерно до скорости света относительно просто - по крайней мере, по сравнению с другими частицами. Однако, поскольку все они имеют одинаковый отрицательный заряд, они, скорее всего, будут отталкиваться друг от друга, уменьшая эффективное воздействие луча.
На релятивистских скоростях это не такая большая проблема из-за явления, обнаруженного в ускорителях элементарных частиц, известного как релятивистский пинч. По сути, из-за замедления времени при движении с релятивистскими скоростями электронам не хватает относительного времени, чтобы начать отталкивать друг друга в какой-либо значимой степени.
Расчеты, приведенные в статье, показывают, что такой луч может обеспечить мощность в 100 или даже 1000 а.е., что значительно превышает возможности любой другой известной двигательной установки. Это также показывает, что в конце периода включения луча зонд массой 1000 кг может двигаться со скоростью, составляющей 10% от скорости света, что позволит ему достичь Альфы Центавра чуть более чем за 40 лет.
Однако для того, чтобы это произошло, необходимо преодолеть множество трудностей, одна из которых заключается в том, как в первую очередь сформировать луч с такой мощностью. Чем дальше зонд находится от источника луча, тем больше энергии требуется для передачи той же силы. Оценки варьируются до 19 гигаэлектронвольт для зонда мощностью 100 а.е., что является пучком очень высокой энергии, который вполне доступен нашим технологиям, поскольку Большой адронный коллайдер может формировать пучки с энергией на порядки большей.
Чтобы уловить эту энергию в космосе, авторы предлагают использовать инструмент, который еще не существует, но, по крайней мере, теоретически мог бы это сделать: солнечный статит. Эта платформа будет располагаться над поверхностью Солнца, используя комбинацию силы, создаваемой излучением света от звезды, и магнитного поля, которое использует магнитные частицы, испускаемые солнцем, чтобы не дать ей упасть в гравитационный колодец Солнца. Он будет находиться так близко, как только приблизится к солнцу солнечный зонд Parker Solar Probe, а это значит, что, по крайней мере теоретически, мы можем создавать материалы, способные выдерживать такую высокую температуру.
Само формирование луча будет происходить за массивным солнцезащитным экраном, что позволит ему работать в относительно прохладной и стабильной среде, а также оставаться на станции в течение нескольких дней или недель, необходимых для того, чтобы выдвинуть зонд весом 1000 кг как можно дальше. Именно по этой причине используется статит, а не орбита — он может оставаться неподвижным относительно зонда и не беспокоиться о том, что его закроет Земля или Солнце.
Все это пока еще относится к области научной фантастики, вот почему авторы встретились в первую очередь на сервере ToughSF Discord, где собираются любители научной фантастики. Но, по крайней мере, в теории, это показывает, что можно отправить полезный с научной точки зрения зонд к Альфе Центавра в течение жизни человека с минимальными достижениями в существующих технологиях.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Астролог арестована за предсказание смерти Эрдогана

Вероятность столкновения астероида с Землей удвоилась

Внутреннее ядро Земли менее твердое, чем считалось

Годзилла пробудилась глубоко в Тихом океане

Группа туристов сняла НЛО в небе Патагонии

Джона Кеннеди убили два стрелка

Дьявольские деньги раннего средневековья в Хезингене

Загадочное сооружение на горе в Нью-Мексико

Зеркальные бактерии могли завоевать жизнь на Земле

Инопланетяне потерпели крушение на Земле

Инопланетяне приказали мне убить своего отца

Инопланетяне существуют, но они еще не добрались до Земли

Канал близ Буэнос-Айреса стал кроваво-красным

Морпехи рассказали правду о НЛО у авианосца Нимиц

Наблюдение НЛО над Огненной землей вызвало споры

НЛО должны стать объектами серьезного изучения

НЛО замечен над Вирджинией

Обнаружено потрясающее кольцо Эйнштейна

Понимание религий, связанных с НЛО

Призрак проходит мимо женщины на улице

Птерозавры вдохновляют аэрокосмических инженеров

Светящийся НЛО над Алабамой

Снимки формирования планетарной системы

Создали крупнейшую коллекцию фотографий экзокомет

Таинственный диск, обнаруженный на картах Google

Трамп рассекретит файлы о Кеннеди, Эпштейне и НЛО

Туристы заметили аргентинское Лох-Несское чудовище

Файлы Джона Кеннеди и экстрасенсорные способности

Черный алмаз замечен над Аризоной

Что могут предсказать астрологи

Авторы лучшей фотографии НЛО исчезли

Актер принял призрака за статиста

Астероид-убийца упадет на Землю в 2032 году

Деньги дьявола нашли в культовом месте Нидерландов

Дроны над военными базами США представляют угрозу

Есть ли среди нас темные инопланетяне

Житель штата Нью-Йорк сообщил о похищении НЛО

Загадочный диск был замечен в Нью-Мексико

Зеленые НЛО над заливом Халф-Мун

Землетрясение произошло у Зоны 51

ИИ вскоре может уничтожить человечество

Инопланетяне могут скрываться в глубинах океанов

Инструменты ИИ далеки от нейтральности

Инцидент с НЛО в венгерском Розуэлле

Как выманить инопланетян, скрывающихся на Марсе

Конгресс хочет рассекретить файлы об НЛО и CovID

Кто-то направил луч зеленого лазера на НЛО

Ньютон предсказывает, когда наступит Конец света

Пилот авиакомпании заснял три НЛО за бортом самолета

Припаркованный НЛО был замечен в Нью-Мексико

Природные средства защиты и разоблачение НЛО

Россия украла секреты гиперзвуковых ракет США

Снимки НЛО, подлинность которых подтверждена на 100%

Странные исчезновения в Аляскинском треугольнике

США готовились к вторжению инопланетян

Таинственный зверь замечен на кольцевой развязке

Убедительные доказательства существования инопланетян

ФБР обнаружило тысячи файлов об убийстве Кеннеди

Флот НЛО над центральным Техасом

Флотилия НЛО была замечена над озером Хавасу

Военные создали настоящий костюм железного человека

Возможности возвращения американцев на Луну преувеличены

ГМ-свиную почку получил четвертый пациент

Еще одно объяснение необычной формы Оумуамуа

Жители Флориды сообщают о таинственном тумане

Загадочная сейсмическая активность вокруг Зоны 51

Известные случаи наблюдения НЛО

Инсайдер рассказал правду о лучшем снимке НЛО

Исчезнувшие шеф-повара и заговор уфологов

Китай начал создавать группу планетарной обороны

Могут ли инопланетяне обнаружить нас

Нащупали путь к созданию настоящей мантии-невидимки

Пентагон опубликовал отчет AARO об анализе видео НЛО

Пугающие новости об астероиде, который движется к Земле

Разгадка загадки НЛО Кэлвина

Раскроют ли земляне правду об инопланетянах

Раскрыто самое загадочное наблюдение НЛО

Скрытые истины, стоящие за раскрытием данных об НЛО

Совершен прорыв в области телепортации

Странные огни в небе Египта, в социальных сетях бурлят споры

Странный НЛО Кэлвина, замеченный в 1990 году

Таинственные туннели, нарисованные Леонардо да Винчи

Таинственный НЛО замечен в Ушуайе

Трамп готов раскрыть тайну НЛО

Туристы засняли диск НЛО, летящий над водой

Умопомрачительные откровения бывшего пилота

Черный треугольный НЛО поражает воображение

Что это был за белый след в небе над Фресно

Шар-шпион Китая был оснащен американскими технологиями

Я видел, что происходит после смерти

Вековая загадка НЛО раскрыла новую тайну

Вы не поверите, что обнаружили туристы

Есть ли Бог. Ученые дают окончательные ответы

Загадочный металлический объект в Чили

Звезды могут искажать данные наблюдений за экзопланетами

Изучение истинной формы Вселенной

Истерия в Нью-Джерси создала новую Зону 51

Как будут выглядеть люди через 1000 лет

Миссия Марко Рубио в области НЛО

Мутации, которые повлияли на эволюцию человеческого мозга

Мы стоим на пороге гонки вооружений в космосе

Нашли систему с самой быстрой экзопланетой

Неужели секреты НЛО наконец-то раскрыты

Поиск жизни в открытом космосе

Правда о воздушных загадках в Нью-Джерси

Раскрываем тайны Вселенной с помощью исследований НЛО

Сверхмассивная черная дыра швыряется звездами

Секретный уфологический отдел ФБР

Секреты самой известной фотографии НЛО

Странное наблюдение НЛО, о котором все только и говорят

США планирует строительство сооружений на орбите

Таинственный НЛО замечен в Ушуайе

Тайна воды и, возможно, жизни на древнем Марсе

Тайна, стоящая за лучшим снимком НЛО

Темная материя доминирует в галактиках ранней Вселенной

Управление ИИ с помощью справедливости

Уфологи ФБР столкнулись с неопределенным будущим

Что случилось с авторами лучшего фото НЛО

Экзопланета, потенциально способная поддерживать жизнь

Является ли метан ключом к поиску жизни в других мирах

Экскурсии в Сочи. Путеводитель по жемчужине Черноморского побережья

Тюльпаны к 8 марта – подарок с историей и глубоким значением

Будущее за мониторингом неба уже наступило

Звук, испускаемый столкновениями нейтронных звезд

ИИ может быть использован для создания фейковой археологии

Инопланетные океаны могут скрывать признаки жизни

Искусственный интеллект делает нас тупыми

Истинное происхождение Людей в черном

ИТ-компания ищет экзорциста для изгнания демонов

Как ИИ революционизирует тайну НЛО

Как образуются планеты у молодых звезд

Как формировались строительные блоки жизни на ранней Земле

Марсианские лавовые породы проливают свет на прошлое

Наблюдение НЛО, сделанное пилотом во время полета

Над Северной Ирландией наблюдают НЛО

Обнаружили самую крупную структуру во Вселенной

Оккультные и сверхъестественные тайны Третьего рейха

Переосмысление ИИ в высшем образовании

Потрясающая технология БПЛА в Нью-Джерси

Придумали простой тест на выявление внеземной жизни

Путешествие по красной планете

Раскрываем тайны НЛО в Нью-Джерси через призму ИИ

Революция в области ИИ преобразует исследования НЛО

Рождение планет у двойных и тройных звезд

С какого расстояния видно земную цивилизацию

Смертоносный Аляскинский треугольник

Странная трансформация внутреннего ядра Земли

Тайна недостающих элементов на Земле и Марсе

Туристы из Ушуайи стали свидетелями НЛО

Удивительная роль ИИ в раскрытии тайн НЛО

Уфологическая лихорадка охватила Эссекс

Шокирующие файлы ЦРУ раскрывают секретные планы

Влияние достижений в области НЛО на окружающую среду

Вуду теперь защищает религиозные убеждения

Вызов устоявшимся теориям о недостающих элементах на Земле

Девочке удалили огромный комок волос из живота

Документы ЦРУ раскрывают секретные исследования

Загадочные огни в Египте вызывают теории об НЛО

ИИ повышает эффективность работы сотрудников

ИИ революционизирует тайны НЛО

Исследователи SETI перепроверили 1 миллион объектов

Как искусственный интеллект раскрывает тайны небес

Как НЛО может преобразить наш мир

Квантовая машина имитирует распад Вселенной

Король Чарльз может заглядывать в будущее

Маск хочет исследовать марсианский монолит

Моделирование столкновения Земли с астероидом

Наблюдатели за небом раскрывают более 1000 тайн

Переживает ли Германия эру НЛО

Подводный затерянный город, построенный 120 000 лет назад

Раскроет ли Трамп правду о НЛО

Раскройте тайны Вселенной в музее НЛО

Раскрытие информации об НЛО 2.0

Революция ИИ в исследованиях НЛО

Смелая программа Марко Рубио по борьбе с НЛО

Смогли точно направлять передаваемое по воздуху электричество

Совсем скоро на Земле станет очень жарко

Столкновение пилота с НЛО вызвало любопытство

Таинственные наблюдения НЛО в Эссексе

Тайна, стоящая за самой старой фотографией НЛО

Тайны далеких галактик. Почему они перестают расти

Удары молний связывают погоду на Земле и в космосе

Армия Великобритании набирает кибервоинов

Вас ждет новое инопланетное приключение

Великобритания хочет следить за всеми пользователями

Встреча Магеллана с гигантами Патагонии

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика