Layar Enhanced Photon untuk menjelajahi Proxima Centauri dan planet-planetnya

Kami mengingatnya pada tahun 2016, untuk merayakan ulang tahun ke-55^dan Memori perjalanan Yuri Gagarin Pada 12 April 1961, miliarder Rusia Yuri Milner mengumumkan – dengan dukungan Stephen Hawking – Dia meluncurkan penyelidikan antarbintang: Proyek Peretasan Starshot. Tujuannya adalah untuk memulai studi tentang ekor nanofoton yang digerakkan oleh sinar laser Tentang bintang paling dekat dengan matahariDalam sistem Alpha Centauri.

Kita tahu bahwa ini sistem bintang Ini trio dan itu ada Exoplanet di sekitar Proxima Centauriyaitu Alpha Centauri C, juga disebut Centauri C. Probe mencapai bagian yang terlihat dari kecepatan cahaya Masih akan ada waktu untuk mengambil gambar dari dekat planet ekstrasurya ini dan kemudian mengirimnya kembali ke Bumi. Hanya membutuhkan waktu sekitar 20 tahun untuk mencapai sistem Alpha Centauri menggunakan layar foton yang menarik probe dengan berat paling banyak beberapa gram dan didorong oleh laser yang dikirim dari tanah. Jadi prinsipnya mirip dengan yang sudah dicoba layar suryadipimpin oleh sinar matahari. Probe, awalnya ditenagai oleh mesin roket konvensional, akan memakan waktu sekitar 80.000 tahun Hah Sekitar 4 tahun cahaya memisahkan sistem rangkap tiga Alpha Centauri Tata surya.

Layar foton tidak boleh pecah atau meleleh

Studi tentang probe dan layarnya ke bintang-bintang terus berlanjut dan dua makalah baru-baru ini telah diterbitkan yang mengusulkan untuk memodifikasi konsep awal dari layar foton yang dibayangkan sampai batas tertentu. Dia harus menanggung tekanan radiasi Di masa depan, untuk memastikan keberhasilan misi antarbintang, laser harus menghasilkan aliranenergi Jutaan kali lebih kuat dari intensitas Matahari yang telah digunakan dalam eksperimen seperti ini Icarus. layar surya (Layang-layang antarplanet dipercepat oleh radiasi matahari). Misi Jaxa Jepang ini, yang setara dengan NASA atauESADiluncurkan pada tahun 2010 dan sangat sukses.

Namun, layar foton harus tahan terhadap tekanan foton Sebuah laser berusia 20 tahun berukuran sekitar tiga meter dengan ketebalan seribu kali lebih tipis dari ketebalan selembar kertas.

Para peneliti, penulis dari dua artikel yang diterbitkan di huruf nano Jelaskan terlebih dahulu Layar ringan harus dibuat dari pelat yang sangat tipisaluminium oksida Di bawah hembusan cahaya, molibdenum disulfida membengkak, berbentuk a payung, daripada tetap konstan seperti yang diasumsikan dalam sebagian besar penelitian sebelumnya. Struktur harus melengkung sehingga kira-kira sedalam lebarnya untuk menopang tanpa merobek tegangan yang mampu menghasilkan percepatan ribuan kali lebih besar dari percepatan gravitasi saya mendarat.

jadi satu elemen keduaPeneliti yang sama menangani masalah perlawanan Panas yang dihasilkan oleh sinar laser setidaknya satu juta kali lebih kuat dari matahari. Bahkan sebagian kecil dari energi yang tersebar di layar, jika diserap, dapat menyebabkannya memanas hingga titik leleh.

Untuk menghindari hal ini, layar sebenarnya harus mengadopsi struktur seperti jaring dengan lubang yang jaraknya teratur terhadap panjang gelombang foton laser.

Masih memproduksi dan menguji layar ini dengan laser untuk memvalidasi perhitungan para peneliti.

Eksplorasi antarbintang membuahkan hasil dengan materi yang sangat menjanjikan ini

Artikel diterbitkan di Observatorium Paris pada 23 Agustus 2020

dengan cara yang sama seperti file angin Ini mengembang layar perahu, mendorong layar ringan dengan tekanan yang diberikan oleh cahaya. Bepergian ke luar tata surya, yang akan segera menjadi tidak lebih dari pinggiran planet kita tercinta, segera tidak akan menjadi fiksi ilmiah tetapi fakta. bagaimana ? Mungkin berkat maskapai yang tampaknya memiliki karakteristik yang tepat untuk mewujudkan mimpi ini. Dari Stasiun Luar Angkasa Internasional, seperti layar surya Ini akan memungkinkan untuk mencapai Mars dalam 60 hari perjalanan dan melarikan diri dari tata surya …

alat penyemprotagak karbon Pertama kali diproduksi pada tahun 2012, ini adalah koil bahan Terdiri dari nanotube karbon kusut. Ini adalah salah satu bahan paling ringan yang diketahui, memiliki kerapatan hanya 180 gram per meter kubik, dan kerapatan sekitar 7 kali lebih rendah dariudara Kita bernafas (1225 g/m)³). Fitur hebat lainnya adalah “kegelapan”, yaitu kemampuannya untuk menyerap cahaya hampir sepenuhnya: kurang dari satu foton dari 1.000 yang dipantulkan.

Dalam perjalanan ke Alpha Centauri

Kedua sifat ini menjadikannya bahan yang ideal untuk merancang layar optik: ringannya yang luar biasa dan kemampuannya untuk menyerap energi foton memungkinkannya berakselerasi dengan sangat efisien saat diterangi. dengan cahaya. Ini bisa berupa cahaya dari laser, seperti dalam konsep Breakthrough Starshot, atau hanya sinar matahari seperti dalam penelitian ini.

Itu Ilmuwan astronomi Dihitung bahwa proyektil bola ditembakkan, dengan diameter satu meter dan tebal 0,5 mm Stasiun ruang angkasa Internasional Stasiun Luar Angkasa Internasional, dapat mencapai Mars hanya dalam 60 hari perjalanan dan Pluto Hanya dalam waktu 4 tahun, tanpa pembayaran selain ringan matahari.

Karena kepadatannya yang sangat rendah, layar berbentuk bola dengan radius 5 meter dan ketebalan 0,1 mm dapat membawa 55 gram cukup cepat untuk lepas dari tata surya.

Penyelidikan seperti itu akan menjadi pengantar yang bagus untuk misi antarbintang Kepada tetangga dekat kita, Alpha Centauri, dan planet Telluric di zona layak huni dari tiga bintang paling redupnya, Proxima Centauri B.