KöNNEN WIR WIRKLICH ZU ALPHA CENTAURI KOMMEN?

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In einer früheren Folge habe ich gesagt, dass es schwierig genug ist, innerhalb des Sonnensystems zu reisen, und dass es in unserem Leben absolut unmöglich ist, zu einem anderen Sternensystem zu reisen. Viele von Ihnen sagten, es sei die deprimierendste Episode, die ich je gemacht habe.

Die Entfernung zu Pluto beträgt durchschnittlich etwa 40 astronomische Einheiten. Das ist die 40-fache Entfernung von der Sonne zur Erde. Und New Horizons, das schnellste Raumschiff, das sich im Sonnensystem bewegt, brauchte ungefähr 10 Jahre, um die Reise zu machen.

Die Entfernung zu Alpha Centauri beträgt ungefähr 277.000 astronomische Einheiten (oder 4,4 Lichtjahre). Das ist ungefähr 7.000 Mal weiter als bei Pluto. New Horizons könnte die Reise machen, wenn Sie bereit wären, etwa 70.000 Jahre zu warten. Das ist ungefähr doppelt so lange, wie Sie bereit wären, auf Half Life 3 zu warten.

Aber mein Video hat sich eindeutig auf ein mutiges Team von Raketenwissenschaftlern, Unternehmern und Physikern ausgewirkt, die in ihrem persönlichen Wörterbuch keinen Platz für das Wort „unmöglich“ haben. Herausforderung angenommen, sagten sie sich.

Anfang April 2016, nur 8 Monate nachdem ich gesagt hatte, dass es wahrscheinlich nie passieren würde, kündigten der Milliardär Yuri Milner und der berühmte Physiker Stephen Hawking eine Strategie an, ein Raumschiff zu einem anderen Stern in unserem Leben zu schicken. In deinem Gesicht Fraser, sagten sie ... in deinem Gesicht.

Das Projekt heißt Breakthrough Starshot und wird von Pete Worden geleitet, dem ehemaligen Direktor des AMES Research Center der NASA - den Leuten, die an einem Warp-Antrieb arbeiten.

Das Team gab bekannt, dass es 100 Millionen US-Dollar für die Untersuchung der Technologie ausgibt, die erforderlich ist, um ein Raumschiff nach Alpha Centauri zu schicken. Die Reise dauert nur 20 Jahre. Auf diese Weise könnten sie die Art und Weise revolutionieren, wie sich Raumschiffe um unser eigenes Sonnensystem bewegen.

Wie sieht der Plan aus? Laut ihrer Ankündigung plant das Team, winzige Lichtsegel-Raumschiffe zu bauen und diese mithilfe von Lasern auf 20% der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Ja, mit Lasern ist alles besser geworden.

Wir haben in der Vergangenheit über Sonnensegel gesprochen, aber das Wesentliche ist, dass Lichtphotonen Impuls verleihen können, wenn sie von etwas abprallen. Es ist nicht sehr viel, aber wenn Sie eine enorme Menge an Photonen hinzufügen, kann der Einfluss erheblich sein. Und weil diese Photonen die Lichtgeschwindigkeit erreichen, ist die maximale Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs theoretisch nur knapp an der Lichtgeschwindigkeit (dank Relativitätstheorie).

Sie können diese Photonen von der Sonne erhalten, aber Sie können sie auch von einem gerichteten Laserstrahl erhalten, der die Segel mit Photonen füllen soll, ohne das Raumschiff tatsächlich zu schmelzen.

In der Vergangenheit haben Ingenieure über Sonnensegel gesprochen, die einen Durchmesser von Tausenden von Kilometern haben könnten und aus hauchdünnen Platten aus reflektierendem Stoff bestehen. Hast du dieses massive, komplizierte Segel im Kopf?

Denken Sie jetzt kleiner. Das Starshot-Raumschiff wird nur wenige Meter breit sein und eine Dicke von nur wenigen Atomen haben. Das Segel würde dann eine mikroskopisch kleine Nutzlast von Instrumenten ziehen. Ein winziger Chip, der Daten sammeln und Informationen übertragen kann - diese werden als Starchips bezeichnet. Nicht einmal genug Platz für die Besatzung der Wasserbären.

Mit einer so geringen Masse sollte ein leistungsstarker Laser in der Lage sein, sie fast augenblicklich auf 20% der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, sodass eine Reise nach Alpha Centauri nur etwa 20 Jahre dauert.

Da die Herstellung eines jeden Starshots möglicherweise nur ein paar Dollar kostet, könnte das Unternehmen Tausende und Abertausende herstellen, sie in die Umlaufbahn bringen und sie dann auf verschiedene Sterne übertragen.

Es gibt natürlich einige massive technische Hürden zu überwinden.

Das erste ist die Dichte des interstellaren Mediums. Obwohl es zwischen den Sternen fast vollständig leer ist, gibt es gelegentlich Staubpartikel. Normalerweise harmlos, würden die Sternschüsse mit 20% Lichtgeschwindigkeit in sie einschlagen, was katastrophal wäre.

Das zweite Problem ist, dass dies eine einfache Fahrt ist. Sobald die Lichtgeschwindigkeit um 20% gestiegen ist, kann das Raumschiff nicht mehr verlangsamt werden (es sei denn, die Alpha Centauraner verfügen über ein Bremssystem). Stellen Sie sich die Bewegungsunschärfe und Zielprobleme vor, wenn Sie versuchen, Fotos mit relativistischer Geschwindigkeit aufzunehmen.

Das dritte Problem, und dies ist ein großes, ist, dass die Miniaturisierung des Raumfahrzeugs bedeutet, dass Sie keinen großen Sender haben können. Die Kommunikation über die Lichtjahre hinweg erfordert viel Kraft. Vielleicht verbinden sie sich mit einem Array und teilen sich den Strombedarf oder verwenden Laser, um zurück zu kommunizieren. Vielleicht leiten sie die Daten wie eine Voltron-Gänseblümchenkette zurück.

Auch wenn die Idee, zu einem anderen Stern zu reisen, heute zu ehrgeizig erscheint, ist diese Technologie für die Erforschung unseres eigenen Sonnensystems sehr sinnvoll. Wir könnten kleine Raumschiffe auf die Venus, den Mars, die äußeren Planeten und ihre Monde bringen - sogar tief in den Kuipergürtel und die völlig unerforschte Oort-Wolke. Wir könnten dieses gesamte Sonnensystem in nur wenigen Jahrzehnten auf Explorationssperre haben.

Auch wenn eine Mission in Alpha Centauri derzeit Science-Fiction ist, werden wir durch diese Miniaturisierung mehr über das Sonnensystem erfahren, in dem wir leben. Los geht's!