Войти

100 миллионов лазеров: как долететь до Альфы Центавра

5482
0
0
Breakthrough Starshot
Breakthrough Starshot.
Источник изображения: Australian National University

Ученые рассчитали, как долететь до ближайшей звезды при помощи лазеров

Достичь Альфы Центавра - ближайшей «соседки» Солнечной системы - всего за 20 лет космическому паруснику программы Breakthrough Starshot поможет фотонный двигатель из 100 миллионов лазеров. Австралийские исследователи придумали, как ускорить межзвездный наноспутник. Подробнее об их идее - в материале "Газеты.Ru".

Ученые из Австралийского национального университета предложили способ запуска для космического парусника к ближайшей звезде в рамках проекта Breakthrough Starshot. По их задумке, придать необходимую скорость аппарату поможет фотонный двигатель - система, суммарно включающая в себя до 100 миллионов лазеров. Свои расчеты исследователи представили в Journal of the Optical Society of America B.

В 2015 году основатель Mail.Ru Group, предприниматель Юрий Мильнер совместно с супругой учредил программу научных и технологических исследований проблемы жизни во Вселенной Breakthrough Initiatives. В рамках этой программы вручается научный «Оскар» Breakthrough Prize, в рамках проекта Breakthrough Listen ведется поиск внеземной жизни.

Еще одним проектом Breakthrough Initiatives является проект Breakthrough Starshot, целью которого является доказать возможность межзвездного полета в течение жизни одного поколения. Для этого был выбран концепт космического парусника StarChip.

В нем нанозонд размером 3,5 на 3,5 сантиметра и весом около грамма, оснащенный сенсорами, камерой, радиоантенной и ускорителями, будет соединен с солнечным парусом размером четыре на четыре метра, толщиной 100 нанометров и массой в грамм.

Сама идея такого паруса - приспособления, использующего для движения давление света - не нова: ее впервые выдвинул Константин Циолковский, а теоретически обосновал один из пионеров ракетостроения Фридрих Цандер. Такие аппараты уже существуют: в 2010 году был запущен японский IKAROS, США отправили в космос LightSail-1 и LightSail-2.

Теперь австралийские ученые предложили способ ускорить космический парусник с геостационарной орбиты с помощью гигантской сети лазерных комплексов. «Программа Breakthrough Starshot предполагает, что необходимая оптическая мощность (для придания необходимой скорости аппарату - «Газета.Ru») составляет около 100 гигаватт" - рассказал один из исследователей Роберт Уорд. По его словам, приблизиться к подобным цифрам будет непросто - в настоящее время самые большие батареи обладают 100-кратно меньшими объемами энергии.

Каждый комплекс будет состоять из тысячи секторов по тысяче модулей, в каждом из которых будет по 100 лазеров. Каждый из таких лазеров с длиной волны в 1064 нанометра будет испускать киловатт оптической энергии.

По сделанным ранее предварительным оценкам, стоимость такой системы может достигнуть восьми миллиардов долларов, а стоимость самой операции по ускорению - около шести.

Однако при работе такой лазерной установки необходимо учитывать влияние земной атмосферы. «Атмосфера искажает исходящий луч лазера, заставляя его отклоняться от требуемого направления, - отметил другой исследователь, профессор Майкл Айрленд. - Наше решение предполагает использование лазерной опорной звезды. В нем небольшой спутник будет направлять лазер на решетку с земной орбиты. По мере того, как свет опорной звезды будет идти к Земле, он будет помогать измерять вызванные атмосферой искажения. Мы разработали алгоритм, который позволит использовать эту информацию для заблаговременной корректировки».

Кроме того, необходимо учитывать и отклонение самих лучей лазеров. «Мы используем случайный цифровой сигнал для кодирования измерений каждого из лазеров и последующей их расшифровки. Это позволяет нам выбирать из огромной кучи информации только те измерения, которые нам необходимы. После этого мы можем сузить проблему до небольших комплексов», - рассказал еще один член исследовательской группы Пол Сибли.

Путешествие к Альфе Центавра с помощью обычных способов перемещения займет около 100 лет. Добраться же до Альфы Центавра с помощью космического парусника на фотонном двигателе предполагается за 20 лет со скоростью в 20% от световой.

«Во время облета Альфы Центавры он (парусник - «Газета.Ru») сделает снимки и проведет измерения, которые затем будут переданы на Землю», - рассказал ведущий автор исследования Чатура Бандутунга. Предполагается, что через пять лет после проведения измерений астрономы получат данные о спутнике Проксимы Центавра - Проксиме Центавра b, равно как и других экзопланетах в системе, если те будут обнаружены.

Однако, подчеркивают ученые, их разработка, как и сам парусник, пока представляют из себя лишь концепт. «Несмотря на то, что мы уверены в дизайне нашей разработки, проверить ее еще лишь предстоит. Следующим шагом станет испытание основных структурных элементов в контролируемых лабораторных условиях. Среди них концепты сочетания малых комплексов лазеров и алгоритмы атмосферной коррекции», - отметил Бандутунга.


Дмитрий Юрьев

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 20.10 04:45
  • 10926
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 20.10 00:42
  • 2
Ответ на "ЗРК С-350 "Витязь" является идеальным уничтожителем ракет "Томагавк""
  • 19.10 20:11
  • 0
Комментарий к "Пойдет ли Россия в конечном итоге на уступки в вопросе вступления Украины в НАТО? (Le Point, Франция)"
  • 19.10 19:44
  • 56
МС-21 готовится к первому полету
  • 19.10 16:19
  • 39
С ракетами "Томагавк" могут бороться и улучшенные ЗСУ-23-4М4 "Шилка"
  • 19.10 07:04
  • 2
Истребители МиГ-31И взлетают с баз в глубоком тылу и заправляются в воздухе для запуска баллистических ракет по Украине (Military Watch Magazine, США)
  • 18.10 14:05
  • 532
Международные расчеты, минуя доллар, по странам
  • 18.10 03:08
  • 2
Не знает пощады - САУ на базе "Спартака" будет косить врага из 57-мм пушки
  • 18.10 00:20
  • 1
Россия ратифицировала договор о военном сотрудничестве с Того
  • 17.10 16:30
  • 1
"Россия давно проиграла бы": Буданов обвинил КНДР в неудачах ВСУ
  • 17.10 13:16
  • 2
Лавров выдвинул мощную идею — создать аналог НАТО в Азии. Что стоит за этой китайско-российской шахматной партией (Sohu, Китай)
  • 17.10 11:52
  • 11
Военкор: Мы сделали ЯО не для того, чтоб солдаты клали жизни от коптеров
  • 17.10 06:57
  • 1
Баканов поблагодарил правительство Москвы за присвоение НКЦ имени Терешковой
  • 17.10 05:31
  • 3
Ответ по поводу ракет и ракетных технологий
  • 17.10 03:44
  • 0
О спорах, сути, и начетчиках.