Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тукПриемам
21 ноември 2017
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Ще стигне ли сонда до Алфа Кентавър, ако се движи със скорост 20% от светлинната?

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 27 август 2016 в 14:3391953
Снимка: breakthroughinitiatives.org

Проектът на Хокинг-Милнер за лек междузвезден кораб, носен от слънчево платно, все повече се сблъсква с проблеми.

Има сериозни съмнения за възможността за реализиране на идеята, а изданието New Scientist добави още един проблем, за който е публикувано изследване в АrХiv.org.

Тази седмица бе съобщено за откриването на планета подобна на земята Проксима b. Тогава мнозина се сетиха за проекта на Хокинг-Милнер за малък космически кораб, който може да достигне системата Алфа Кентавър.

Какъв бе планът?

Основната идея на проекта е обявена на 12 април тази година по време на пресконференция в Ню Йорк. Основателите на Breakthrough Starshot са Юри Милнер и Стивън Хокинг. Според Милнър, стойността на проекта не е толкова голяма - 5.1 милиарда щатски долара. Първият кораб, заяви той, може да потегли към звездата в рамките на 20 години.

В рамките на Breakthrough Starshot се планира стартиране на базов кораб, които ще изведе множество малки космически кораби. Ще се въздейства с лазерни лъчи от Земята на слънчевите платна на тези апарати. Лазерите ще са достатъчно мощни, за да може към слънчевите платна с размер 4х4 метра да се насочат няколко лазерни лъча с енергия от 1 тераджаула.

С помощта на лазерите миниатюрните космически кораби ще се насочат към системата на Алфа Кентавър, лазерът ще ускори сондите до желаната скорост. Когато (и ако) земните устройства долетят, те ще могат да направят снимки на цялата система. Общо до Алфа Кентавър ще бъдат изпратени около 1000 миниатюрни космически кораба. Данните ще се предават с помощта на миниатюрна лазерна система - за антена ще служи слънчевото платно. Всяка сонда ще се състои от камера, слънчево платно, лазерна система за пренос на данни, плутониев източник на енергия.

Сблъсъците

Когато пътуваш с 1/5 от скоростта на светлината, дори малък сблъсък може да ти навреди. Сега ние знаем точно колко. Екипът, който работи по проекта е изчислил щетите, които може да причини ударът дори на малка прашинка.

Когато милиардерът Юри Милнер обяви проекта Breakthrough Starshot по-рано тази година, той заяви, че екипът му от научни съветници е идентифицирал около 20 предизвикателства, върху които ще трябва да се поработи, за да бъде успешна мисията.

Основният проблем е, че междузвездното пространство не е празно. Има прах, има и доста много отделни атоми - те представляват реална опасност за сондите.

Сега Ави Льоб (Avi Loeb) от Харвардския университет, който ръководи научния екип на Милнер, завърши първото от тези проучвания, разглеждащи ефектите от сблъсъка с междузвездната среда от прах и газ. 

Слънчевото платно ще бъде и огромна мишена за космическия прах.

Атомите

Сам по себе си сблъсък с атом не е толкова опасен, но освободената енергия от този сблъсък е вече огромен проблем. При освободаването на енергията корпусът или отделни елементи на сондата ще се нагряват. Температурата ще бъде толкова висока, че на мястото на сблъсъка материалът на сондата просто ще се изпари. Или просто ще се стопи, което ще доведе до промени в свойствата на материала.

Използвайки известните данни за концентрацията на междузвездния газ, авторите правят някои изчисления, за да получат повече или по-малко реална информация за последствията от тези сблъсъци. Оказва се, че най-разпространените във Вселената, водород и хелий не са голям проблем. Най-опасни за сондата са сблъсъците с по-тежки атоми на елементи като кислород, магнезий, желязо.

Според специалистите, тежките атоми ще изпарят или разтопят материал от тялото на сондата в размер от около 0.1 мм. Не е толкова голям, но представете си колко атомите може да срещне сондата по пътя си и това може да бъде голяма опасност.

Прашинките

Обикновено, прашинките отскачат безобидно от космически кораб, макар че малко по-големите микроастероиди причиняват проблеми на телескопите и на Международната космическа станция.

Но сондите на Breakthrough Starshot ще пътуват с 1/5 от скоростта на светлината, което означава, че кинетичната енергия, освободена от дори от една малка частица ще бъде огромна.

Космическият прах се образува от атоми и молекули на елементи, по-тежки от водород или хелий. Една прашинка, дори и най-малката, е много по-голяма от един атом. И последиците от сблъсъците с частици прах за сондата да бъдат по-сериозни, отколкото сблъсъците с атоми.

Сравнително голяма частица прах - една единствена частица - може да дизведе апарата от строя. Размерът на такава частица е около 15 микрометра (микрона). За щастие, в междузвездното пространство толкова огромна частица прах е рядкост, така че е възможно не всички сонди по пътя да бъдат уцелени.

И частиците прах, по-малки от 15 микрона, ще предизвикат разрушаване на корпуса в много по-голям мащаб от атомите. Всяка частица ще изпари материала на повърхността на устройството на дълбочина 1,5 мм. Като се има предвид колко е малък апаратът, ова е съществена повреда.

"Ерозията на твърдите повърхности ще бъде сериозен проблем при тези скорости", казва Иън Крауфорд (Ian Crawford) от Университета на Лондон Birkbeck. "Възможно е слънчевите платноходи да не успеят да завършат пътешествието си, но техния успех или провал ще ни научи повече за междузвездната среда," - отбелязва той. "Ние ще научим много повече, което ще ни помогне да изградим по-добри космически кораби". 

Льоб е съгласен, че научната критика е единственият път за проекта.

"Реалността се връща, за да ви ухапе, ако се опитате да я игнорирате", заяви той. "Затова е много важно да се признаят трудностите и да се опитаме да намерим решение". 


Препоръчани материали
+ 1
- 0
Хора не убиждайте твореца. Бъдете смирени и се молете за православие и гн Путин да пребудат
+ 1
- 1
Няма как да стане тая работа. Отговора е в църквата и молитвите а не в космическите глупусти
+ 2
- 1
Като изчисля частица с диаметър 15 микрометра и плътност 2000 кг/м3, движеща се с 0.2 пъти скоростта на светлината (и вземайки предвид релативистката корекция на масата от 1.02 пъти), ми се получава кинетична енергия от 6480.5 Дж. Бая ми се вижда, като се има предвид, че дулната енергия на .50 АЕ е около 1600 Дж. Не ми се вижда като изстрел едновременно с 4 такива проектила да направи само 1.5 милиметра поразия...
 
Още от : Новини

Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.