Le vol à l'Alpha du Centaure: les rêves et la réalité

L'année dernière, le célèbre physicien théoricien Stephen Hawking et un milliardaire russe Yuri Milner, ont annoncé un ambitieux plan de lancement d'un minuscule vaisseau spatial à un système d'Alpha du Centaure. Bien sûr, si un plan ambitieux nécessite la recherche n'est pas moins ambitieux de décision. Par exemple, un des problèmes est liée à la manière dont conduisant à un cinquième de la vitesse de la lumière vaisseau spatial capable de s'arrêter après avoir atteint son point de destination. Si il est capable d'une telle manœuvre?

Un Couple de scientifiques européens, semble avoir trouvé une réponse satisfaisante à cette question. Dans un article publié dans la revue The Astrophysical Journal Letters, physicien René Heller, de l'Institut Max-Planck et un spécialiste en informatique de Michael Хиппке racontent sur la façon de ralentir le vaisseau spatial sera possible d'utiliser le rayonnement et la gravité des étoiles du système d'Alpha du Centaure. Selon les scientifiques, au lieu de simplement passer devant, un petit vaisseau spatial équipé d'un voyant lumineux voile, peut ralentir assez pour explorer en détail le triple étoilé du système et peut-être même situé près de l'une des stars de ce système землеподобную la planète Proxima b.

Rappelons que le projet Breakthrough Starshot Initiative Milner, prévoit d'investir 100 millions de dollars dans le développement de l'ultra-léger autonome de l'engin spatial avec la lumière de voile, qui peut être dispersé jusqu'à 1/5 de la vitesse de la lumière (environ 60 000 km/h). Grâce à ce robot de la sonde sera en mesure d'atteindre Alpha du Centaure – le plus proche de la Terre, le système solaire est à seulement 20 ans, pas de 100 000, comme dans le cas de l'utilisation des accélérateurs chimiques.

Selon le plan original Мильнера et Hawking, à la petite sonde sera joint compact, de la taille de plusieurs mètres, lumineux de la voile, géré à l'aide d'ultrasons multiéléments lasers. L'énergie produite par ces lasers, il est théoriquement suffisant pour accélérer la minuscule sonde jusqu'à des vitesses beaucoup plus que capable de vous montrer le plus rapide sur le moment d'aujourd'hui des vaisseaux spatiaux.

pour le Rendu proposé par la technologie de la lumière voiles

Mais ce n'est pas la seule à partir de la proposition de schéma de mise en œuvre de ce projet. En vertu de l'option Heller et Хиппке, l'utilisation d'un plus grand «photon» voiles permettra de renoncer à la nécessité d'exploiter au laser la grille. En même temps, la sonde sera la taille de quelques centimètres et un poids de seulement quelques grammes. Pour une accélération et une sortie dans l'espace interstellaire, l'appareil s'est doté de plusieurs grandes, mais en même temps très légers, minces et robustes, les voiles. Par proposé par les chercheurs européens dans le scénario de la direction de l'Alpha du Centaure, la sonde va pousser le rayonnement de notre Soleil. Lorsque vous atteignez le niveau requis, l'inertie, l'appareil se plie les voiles et de poursuivre son voyage en direction de la voisine système stellaire.

Les Scientifiques estiment que, dans ce cas, la sonde pourra développer de 4,6 pour cent de la vitesse de la lumière et environ 95 ans à atteindre Alpha du Centaure. Oui, c'est presque cinq fois plus longtemps que dans l'original plan Мильнера et Hawking, mais en théorie, c'est sérieux de simplifier la tâche de l'arrêt de la sonde au bon endroit.

«Interstellar voyage au système Alpha Centauri il y aura vraisemblablement se produire à des vitesses permettant de réduire le temps de ce voyage, à moins d'un mille, et, idéalement, à moins d'une centaine d'années. Avec cette vitesse cosmique besoin d'un appareil incroyablement grande réserve d'énergie pour ralentir et de sortie sur les orbites», — dit Heller.

«quelle que soit le carburant de seulement compliquer le projet dans son ensemble. Si le navire nécessiterait la présence de carburant à bord, il sera trop lourd, qui, à son tour, seulement plus forte permettra d'améliorer l'utilité de disposer d'encore plus de carburant».

Compte tenu de ces restrictions, ainsi que l'absence pour le moment d'une solution convenable, les scientifiques suggèrent que la sonde dans ce cas, passe près de l'Alpha du Centaure, comme cela était le cas avec l'engin spatial «de Nouveaux horizons», пролетевшим en son temps près de Pluton. Mais encore une fois, si l'on considère la différence de vitesse de la sonde, à la différence de «Nouveaux horizons», ne sera pas en mesure de fournir un peu plus ou moins exacte mesure de ce système stellaire. Heureusement, selon les deux chercheurs, il y a une option qui, en théorie, permettra non seulement de ralentir le vaisseau spatial à des vitesses au point, mais aussi de procéder à une étude détaillée du système Alpha Centauri.

«Nous avons trouvé une méthode qui permet de ralentir le vaisseau spatial à l'aide de l'énergie de la star. Pour le ralentissement de la lumière voiles, vous pouvez utiliser des particules. Dans ce cas, le supplément de carburant à bord n'est pas nécessaire. Oui, et le plan général s'inscrit dans le concept proposé par un groupe Breakthrough Starshot Initiative».

Animation «фотогравитационного la capture de» l'étoile Alpha du Centaure A

Pour le succès de la mise en œuvre il est nécessaire de trouver un moyen par lequel l'appareil sera en mesure de re-dissoudre leurs voiles à l'arrivée dans le système. Dans ce cas, provenant d'un système de rayonnement crée la pression nécessaire, qui va ralentir la sonde. Grâce à des modèles informatiques Heller et Хиппке a calculé que si le poids de la sonde dans 100 grammes taille de la voile sera d'environ 100 000 pieds carrés (environ 14 terrains de football). À l'arrivée dans le système тормозящая puissancele rayonnement de l'Alpha du Centaure, agissant sur la voile d'augmenter. Les modèles informatiques montrent que la force sera assez efficace pour ralentir l'appareil. En d'autres termes, le même physique, qui sera responsable de la poussée de la sonde dans la direction de la voisine du système, sera également de freiner l'appareil à son arrivée au bon endroit.

Au cours de la manœuvre de ralentissement de la sonde sera nécessaire de se rapprocher de l'Alpha Centauri A, sur une distance de cinq rayons stellaires (c'est-à-dire sur une distance équivalente à cinq rayons de l'étoile), soit environ 4 millions de kilomètres pour être capturé sur son orbite. À partir de ce moment, le vaisseau spatial va commencer le ralentissement environ 2,5 pour cent de la vitesse de la lumière. Ici, cependant, il est important de noter qu'en cas d'échec de la décélération de la vitesse maximale (4,6 pour cent de la vitesse de la lumière), la sonde sera jeté de nouveau dans l'espace interstellaire.

Chaque succès le voyage commence avec la création de la carte. Dans ce cas, afficher toutes les manœuvres autonome spatial наноаппарата dans son voyage à l'Alpha Centauri A, à partir de laquelle le chemin d'Alpha du Centaure B fera en quatre jours seulement. Le défi ultime de la sonde peut-être 46 ans, un voyage à l'étoile Proxima du Centaure – domicile землеподобной de la planète Proxima b

Pour Arriver à l'Alpha Centauri A, la sonde spatiale sera capturé par sa gravité, dont la puissance peut être utiliser pour d'autres manœuvres. Similaires manœuvres, par exemple, ont été utilisés pour accélérer les sondes Voyager 1 et Voyager 2», lorsque ceux-ci se trouvaient encore à l'intérieur du système Solaire. Théoriquement hors connexion de la sonde peut entrer en orbite Alpha Centauri A et de chercher des possibles exoplanètes. Heller et Хиппке également développé un plan de lancement de la sonde à d'autres systèmes d'étoiles Alpha Centauri B (star-compagnon de l'Alpha Centauri A) et Проксиме du Centaure (à distance de la troisième étoile du système, située à 0,22 l'année-lumière, ou 1,2 milliards de kilomètres) de courant, des centres de masse des étoiles A et B. en Vertu de ce plan sur le vol à l'Alpha du Centaure A environ un siècle, puis encore 4 jours nécessaire pour le vol vers Alpha du Centaure B, puis de 46 ans à un voyage à la Проксиме du Centaure.

Avancé le temps passé, selon les scientifiques, peut être récupéré pleinement. L'un des plus mémorables découvertes en 2016 a été la découverte par les astronomes земплеподобной de la planète près de l'étoile Proxima du Centaure. Finalement la possibilité de «proximité» d'explorer cette planète peut-être l'un des plus (sinon le plus) importants événements de l'astronomie moderne. Le transfert de données recueillies sur la planète, compte tenu de la distance de la Terre, à un peu plus de 4 ans. Cependant, alors que c'est seulement un rêve, parce que pour le moment nous n'avons pas les systèmes qui soient suffisamment compact pour tenir sur нанозонде, et en même temps ont suffisamment de puissance pour la transmission de signaux sur une telle distance.

L'Absence d'un bon émetteur – ce n'est pas le seul problème que quel que soit le prix, vous devez décider avant l'envoi de la sonde dans la direction de la voisine du système stellaire. Pas moins important sont la recherche de solutions et l'élaboration d'un système d'alimentation pour l'émetteur. Toutefois, les chercheurs ne vont pas perdre l'optimisme, car la science n'est pas en place. Par exemple, ne peut pas se réjouir du fait que, dans les laboratoires ont développé certaines ultra-léger de matériaux dont vous aurez besoin pour la réalisation de ce projet.

«Sur la création d'une telle interstellaire voiles solaires peut sortir une à deux dizaines d'années», — commente Heller.

Le Scientifique ajoute que la surface de voile doit être effectuée de manière à refléter les vagues de bleu et de rouge gammes du spectre visible, et peut-être au-delà de leurs limites.

«Cette technologie nous n'avons pas, mais, encore une fois, au cours des dernières années, les laboratoires scientifiques ont obtenu de très grands progrès, et les chercheurs ont constaté des matériaux, capables de refléter jusqu'à 99,9% de la quantité de lumière».

Heller et Хиппке vont présenter leur concept détaillé le groupe Breakthrough Starshot Initiative de la prochaine réunion Breakthrough Discuss, qui aura lieu dans la ville américaine de Palo Alto, en avril de cette année.

«Nous voulons obtenir une réponse et d'écouter leur opinion diriez-vous de notre offre, car dans ce groupe, entre autres, sont présents des experts mondiaux dans le domaine de la recherche les questions du voyage interstellaire à l'aide de systèmes de lumière voiles», — dit Heller.