Problemer, der stadig skal behandles for gennembrud Starshot -projektet

Et team af forskere ved California Institute of Technology har kigget hårdt på de udfordringer, som bestræbelserne på at gennemføre gennembrud Starshot -projektet står over for. I deres perspektiv -stykke offentliggjort i tidsskriftet Naturmaterialer , forskerne skitserer de forhindringer, der stadig står over for projektingeniører og mulige løsninger.

Gennembrud Starshot er et projekt, der blev lanceret af bagmanden Yuri Milner for to år siden - formålet er at sende et rumskib ud af solsystemet mod Alpha Centauri i midten af ​​dette århundrede. De fleste designs til et sådant rumfartøj omgiver tanken om et let sejl og en lille enhed til kommunikation. Fartøjet ville blive drevet af et laserarray placeret på Jorden. For at nå Alpha Centauri i rimelig tid, håndværket skal rejse meget hurtigt, tæt på 20 procent af lysets hastighed. Alpha Centauri er, trods alt, 4,37 lysår væk. Og selvom konceptet er relativt enkelt, designet byder på alvorlige udfordringer, som holdet fremhæver.

Et let sejl kan skubbes af stråler fra en laser på grund af momentum båret af fotoner, bemærker forskerne. Men for at det skal fungere, sejlet skal være reflekterende. Det skal også være meget tyndt (måske bare et par atomer på tværs) og let, mindre end et gram. Så langt, ingeniører har set på grafen, men det er ikke reflekterende, hvilket betyder, at det ville have brug for en slags belægning. På den anden side, reflekterende materialer som metaller er for tunge. Der er endnu ikke fundet et passende materiale, rapporterer holdet.

En anden udfordring, som teamet står over for, er, hvordan man holder flere laserstråler stabile og fokuserede, når de passerer gennem Jordens atmosfære. Det vil sandsynligvis betyde brug af lave nær-infrarøde stråler, hvilket betyder, at sejlet skulle være i stand til at reflektere sådanne lysbølgelængder. Men så spiller spørgsmål om vægt og varmeudvikling ind. Sådanne spørgsmål, bemærker holdet, betyder, at ingeniører bliver nødt til at afbalancere mange faktorer for at finde den helt rigtige kombination af materialer.

Noget andet, som holdet skal overveje, er sejlets form - det vil sandsynligvis ikke være et simpelt fladt ark, fordi ufuldkommenheder på overfladen ville sende håndværket ud i rummet. I stedet, ingeniører bliver nødt til at udvikle et design, der muliggør selvkorrektion.

© 2018 Phys.org