Průlomový světelný paprsek Starshot je opravdu milion laserů, což je šílené

Cílem iniciativy "Průlom Starshot" za 100 milionů dolarů je hledání Alpha Centauri (nejbližší hvězdný systém na Zemi, vzdálený pouhých 4,37 světelných let) pro obývatelné světy a mimozemský život. Pokud jste na vědě o vesmíru, pak víte, že jde o poměrně logické rozšíření výzkumu exoplanetů a v souladu se stipendiem o hledání mimozemského života. To, co dělá iniciativu Starshot odvážnou, je, že to vyžaduje kosmické lodi cestovat přes bilion mil, plující na 100 gigawattovém laserovém paprsku a lightsails. Tento kousek je - mírně řečeno - komplikovaný.

Existuje mnoho otázek o tom, jak tým Breakthrough Starshot vytáhne celou věc a spoustu zajímavých odpovědí. Ale pokud jde o lightsails, odpovědi začnou být dost tenké. Konsenzus ve vědecké komunitě je, že všechny technologické překážky spojené s projektem, vytvoření mocného dostatečně světelný paprsek je nejvýznamnější.

Milner a společnost chtějí vybudovat kilometr široký okruh laserů (jako tisíce a tisíce a tisíce z nich) ve vysoké nadmořské výšce a pravděpodobně v poušti. Pak, když nastane čas, aby se nanočástice přesunula do Alpha Centauri, mají v plánu přepnout přepínač, aby vystřelili 100 gigawattový paprsek, který vystřelí z kosmické lodi na pětinu rychlosti světla. Pokud by to fungovalo, naše nanotechnologie by do 20 let zasáhly okraj Alpha Centauri.

Seth Shostak, ředitel Centra výzkumu SETI na Institutu SETI, nazývá „super-duper laser“ ambiciózním návrhem, ale také říká, že Inverzní nápad byl na chvíli venku. Vědci na chvíli zvažují laserové metody pohonu - v poslední době si představovali, jak by takový systém mohl dostat kosmickou loď na Mars za pouhé tři dny.

A přesto takový nápad má nikdy z několika důvodů. Jedním z nich jsou náklady. Jeden gigawatt může pohánět 700.000 domácností. To je spousta energie, a to není levně. Představte si, že se snažíte na 100 let pohánět systém po dobu 20 let. Nemusíte vědět nic o energetické účinnosti, abyste věděli něco takového - se současnou technologií, tak či tak - bude stát více než HDP celých národních států.

Druhou je síla. Výzkumný pracovník NASA Eduardo Bendek, který studoval Alpha Centauri téměř po celou svou kariéru a pracuje na návrhu na vyslání vesmírného dalekohledu, aby mohl studovat region, si myslí, že největším problémem za Starshotem je zjistit, jak se vyhnout „odpařování kosmických lodí“. se světelným paprskem. Nanocraft je jen několik gramů v hmotě. Existuje velmi vysoká pravděpodobnost, že vypálení 100 gigawattového laseru na nich způsobí, že se vypaří. Bendek cituje předchozí experiment v Lawrence Livermore National Laboratory, který zahájil termonukleární reakci za použití laseru s zlomkem této síly. „Nevím, jak na to přijdou,“ říká.

Společnost Starshot tuto obavu uznala, ale neuvedla podrobnosti o tom, jak přesně budou stavět robustní nanocraft. Mohlo by to být proto, že mají ještě další, naléhavější zájem, aby se nejprve dozvěděli - jak přesně budete mít světelný paprsek, který bude tento silný.

David Kipping, astronom na Kolumbijské univerzitě, říká, že právě teď můžeme stavět pouze jednotlivé lasery, které dosahují maximálně jednoho megawattu. Jak to ví? Kipping a jeho kolega nedávno napsali dokument, který navrhl vybudovat laserový systém, který by mohl zakrýt Zemi před inteligentními mimozemšťany, kteří hledají jiné formy života. Ačkoli nejjednodušší maskovací zařízení v tomto papíru vyžaduje něco kolem 30 megawattů, požadavky na výkon stále ještě převyšovaly to, co může udělat jediný laser. Jeden megawattový laser je v současné době na pokraji naší technické kapacity, což znamená, že generování výkonu 100 gigawattů by vyžadovalo řadu miliónů laserů.

Shostak rychle upozorňuje na to, že jak rychle postupuje technologie, není nemyslitelné, aby se výkon laseru mohl každých pět let zdvojnásobit. Za pouhých 10 let by mohl být vyroben světelný paprsek o výkonu 100 gigawattů s pouhou čtvrtinou dnešních laserů. To je ještě spousta zatracených laserů

Kippingův návrh vyvolal alternativní využití pro hlavní laserový systém: fungoval by jako maják, který by pomohl mimozemským lidem najít nás. Něco tak mohutného, ​​jak by nám mohl Starshotův světelný paprsek teoreticky pomoct pláštěm planety, ale vytlačení objektů do vesmíru by odhalilo naši přítomnost, říká. Kipping navíc říká, že technologie Starshot pravděpodobně povede k tomu, co se nazývá „laserový únik“, který nemůže být obsažen. Toto přebytečné světlo by působilo jako táborák vyzařující v lese během noci. I kdyby nanocraft nemohl najít nic v Alpha Centauri, Starshot by mohl nakonec dosáhnout svého cíle tím, že by nám přivedl mimozemšťany.

Samozřejmě je tu spousta práce, která musí jít do návrhu světelného paprsku dříve, než budeme mít blízko k tomu, abychom viděli malou verzi této konstrukce. Kipping ale zdůrazňuje, že to není nic, co by bylo nemožné. „Neměli bychom na to navzdory problémům,“ říká. „Lasery budou téměř bezpochyby důležitou součástí toho, jak provádíme cestování vesmírem a zlepšujeme život zde i na Zemi. Myslím, že je skvělé, že tuto myšlenku bereme vážně. “