Илимпоздор лазердин жардамы менен эң жакынкы жылдызга кантип учууну эсептешет

Илимпоздор лазердин жардамы менен эң жакынкы жылдызга кантип учууну эсептешет
Илимпоздор лазердин жардамы менен эң жакынкы жылдызга кантип учууну эсептешет
Anonim

100 миллион лазерден турган фотон кыймылдаткычы Breakthrough Starshot космостук парустук кемесине күн системасынын эң жакын коңшусу Альфа Центавриге 20 жылдын ичинде жетүүгө жардам берет. Австралиялык изилдөөчүлөр жылдыздар аралык наноспутникти кантип ылдамдатуу керек экенин ойлоп табышты.

Австралиянын Улуттук университетинин окумуштуулары Breakthrough Starshot долбоорунун алкагында эң жакынкы жылдызга чейин космостук парустук кемени учуруунун жолун сунушташты. Алардын ою боюнча, фотон кыймылдаткычы - жалпысынан 100 миллионго чейин лазерлерди камтыган система - түзмөккө керектүү ылдамдыкты берүүгө жардам берет. Изилдөөчүлөр өздөрүнүн эсептөөлөрүн Journal of Optical Society of America B. журналына сунушташты.

2015 -жылы Mail. Ru Groupтун негиздөөчүсү, ишкер Юрий Милнер жубайы менен бирге Ааламдагы жашоо көйгөйү боюнча илимий -техникалык изилдөөлөрдүн Breakthrough Initiatives программасын негиздеген. Бул программанын алкагында, Breakthrough сыйлыгы илимий Оскар менен сыйланат жана Breakthrough Listen долбоорунун алкагында Жерден тышкаркы жашоону издөө жүрүп жатат.

Дагы бир "Жаңы демилгелер" долбоору - бул бир муунда жылдыздар аралык учуу мүмкүнчүлүгүн далилдөөгө багытталган "Breakthrough Starshot" долбоору. Бул үчүн StarChip космостук парустук кемесинин концепциясы тандалып алынган.

Анда сенсорлор, камера, радио антенна жана ылдамдаткычтар менен жабдылган 3,5x3,5 сантиметр жана салмагы граммга жакын наноброб төрт, төрт метр, калыңдыгы 100 нанометр жана салмагы бир грамм болгон күн парусуна туташтырылат.

Мындай парустун - кыймылдын жарыктын басымын колдонгон түзүлүштүн идеясы - жаңы нерсе эмес: аны биринчи жолу Константин Циолковский сунуштап, ракетанын пионерлеринин бири Фридрих Зандер теориялык жактан негиздеген. Мындай аппараттар мурунтан эле бар: 2010-жылы япониялык IKAROS учурулган, Америка Кошмо Штаттары LightSail-1 жана LightSail-2ди космоско жөнөткөн.

Эми австралиялык окумуштуулар геостационардык орбитадан космостук парустук кемени лазер системаларынын гигант тармагын колдонуу менен ылдамдатуунун жолун сунушташты. "Breakthrough Starshot программасы керектүү оптикалык күчтү (түзүлүшкө керектүү ылдамдыкты берүү үчүн - Gazeta. Ru) болжол менен 100 гигаватт деп болжолдойт", - дейт изилдөөчүлөрдүн бири Роберт Уорд. Мындай сандарга жакындоо оңой болбойт, деди ал - учурда эң чоң батареялардын энергиясы 100 эсе аз.

Ар бир комплекс миң модулдан турган миң сектордон турат, алардын ар биринде 100 лазер болот. Толкун узундугу 1064 нанометр болгон бул лазерлердин ар бири киловатт оптикалык энергия бөлүп чыгарат.

Мурда жасалган алдын ала эсептөөлөр боюнча, мындай системанын баасы сегиз миллиард долларга жетиши мүмкүн, ал эми ылдамдатуу операциясынын өзү алтыга жакын болушу мүмкүн.

Бирок мындай лазердик түзүлүштү иштетүүдө жердин атмосферасынын таасирин эске алуу зарыл. "Атмосфера чыгып жаткан лазер нурун бурмалап, аны каалаган багыттан четтетет", - дейт дагы бир изилдөөчү, профессор Майкл Ирландия. - Биздин чечим лазердик жол жылдызын колдонууну камтыйт. Анда кичинекей спутник лазерди Жердин орбитасынан массивге багыттайт. Жетекчи жылдыздын жарыгы Жерди көздөй жөнөгөндө, ал атмосферанын айынан пайда болгон бурмалоону өлчөөгө жардам берет. Биз бул маалыматты эрте тууралоо үчүн колдонууга мүмкүндүк бере турган алгоритмди иштеп чыктык."

Мындан тышкары, лазердик нурлардын өздөрүнүн бурулушун эске алуу зарыл. «Биз туш келди санарип сигналын колдонуп, лазерлердин ар биринин өлчөөлөрүн коддоп, анан аларды чечмелейбиз. Бул бизге чоң көлөмдөгү маалыматтын арасынан бизге керектүү өлчөмдөрдү тандоого мүмкүндүк берет. Ошондо биз маселени кичинекей комплекстерге чейин кыскарта алабыз », - дейт изилдөө тобунун дагы бир мүчөсү Пол Сибли.

Кадимки саякат ыкмаларын колдонуу менен Альфа Кентавриге саякаттоо үчүн болжол менен 100 жыл талап кылынат. Фотон кыймылдаткычы менен иштеген космостук парусту колдонуу менен Альфа Центавриге жетүү үчүн жарыктын 20% ылдамдыгында 20 жыл керек.

"Alpha Centauri учуп баратканда, ал (желкендүү кайык - Gazeta. Ru) сүрөттөрдү тартып, өлчөөлөрдү жүргүзөт, андан кийин Жерге берилет", - дейт изилдөөнүн башкы автору Чатура Бандутунга. Өлчөөлөрдөн беш жыл өткөндөн кийин астрономдор Proxima Centauri - Proxima Centauri b спутниги, ошондой эле эгер алар табылса, системанын башка экзопланеталары жөнүндө маалыматтарды алышат деп болжолдонууда.

Бирок, илимпоздор баса белгилешет, алардын өнүгүүсү, парустун өзү сыяктуу, дагы эле түшүнүк. «Биз өзүбүздүн өнүгүүбүздүн дизайнына ишенимдүү экенибизге карабастан, ал дагы эле сынала элек. Кийинки кадам контролдонуучу лабораториялык шартта негизги структуралык элементтерди сыноо болот. Алардын арасында атмосфераны оңдоо үчүн кичинекей лазердик системаларды жана алгоритмдерди айкалыштыруу концепциялары бар », - деди Бандутунга.

Сунушталууда: