NASA’s Radical Propulsion Concept zou de interstellaire ruimte in minder dan 5 jaar kunnen bereiken: ScienceAlert

Het nieuw voorgestelde voortstuwingssysteem zou in theorie een zwaar ruimtevaartuig uit de grenzen van ons zonnestelsel kunnen sturen in slechts 5 jaar – een prestatie waar de historische Voyager 1-sonde 35 jaar over deed.

begrip bekend als voortstuwing “beam pellet”ontving eerder dit jaar een vroege NASA-subsidie ​​van $ 175.000 voor verdere ontwikkeling.

Voor alle duidelijkheid, het concept bestaat momenteel niet verder dan berekeningen op papier, dus we kunnen nog niet al te enthousiast worden.

Het trok echter niet alleen de aandacht vanwege zijn vermogen om ons tijdens een mensenleven naar de interstellaire ruimte te brengen – zoiets als conventionele raketten op chemische brandstof. ik kan niet – maar ook omdat ze beweert dat ze het kan doen met meer dan levensgrote ambachten.

“Dit voorstel onderzoekt een nieuwe voortstuwingsarchitectuur voor het snelle transport van zware ladingen (1 ton en meer) door het zonnestelsel en het interstellaire medium,” legt de hoofdonderzoeker achter het voorstel uitLuchtvaartingenieur Artur Davuyan van de Universiteit van Californië, Los Angeles.

Het concept van korrels is gedeeltelijk geïnspireerd door Starshot-hack Initiatief, dat werkt op het voortstuwingssysteem “light sail”. Met behulp van miljoenen lasers zal de kleine sonde in theorie in slechts 20 jaar naar het naburige Proxima Centauri kunnen varen.

Het nieuwe voorstel begint met een soortgelijk idee – brandstof op een raket dumpen in plaats van deze uit een raket te laten ontploffen – maar kijkt naar hoe grote objecten kunnen worden verplaatst. Een kleine sonde is immers niet noodzakelijkerwijs wat we nodig hebben als we op een dag zelf werelden buiten ons zonnestelsel willen verkennen of koloniseren.

Om te kunnen functioneren, heeft het conceptuele voortstuwingssysteem twee ruimtevaartuigen nodig: een die op weg is naar de interstellaire ruimte en een die in een baan om de aarde draait.

Het ruimtevaartuig dat in een baan om de aarde draait, zal een straal van kleine microdeeltjes naar het interstellaire ruimtevaartuig schieten.

Dat zullen deeltjes zijn laserverwarmd, Wat leidt tot het oplossen van een deel ervan in het plasma, waardoor de pellets meer versnellen, een proces dat bekend staat als laserablatie.

Die pellets kunnen reiken 120 km/s (75 mph) en raakte het zeil van het interstellaire ruimtevaartuig of stootte een De magneet zit erindie helpt het ruimtevaartuig naar enorme snelheden voort te stuwen waardoor het kan ontsnappen uit de heliosfeer – de bel van zonnewind rond ons zonnestelsel.

“Met behulp van een pelletstraal kunnen de buitenste planeten in minder dan een jaar worden bereikt, 100 astronomische eenheden [astronomical unit] in ongeveer 3 jaar en zonne-zwaartekrachtlenzen bij 500 AU in ongeveer 15 jaar,” Hij zegt Dafuyan.

Voor de context, de AU, wat staat voor “astronomische eenheid”, is ongeveer de afstand tussen de aarde en de zon, of ongeveer 150 miljoen kilometer (93 miljoen mijl).

Het kostte de Voyager 1-sonde 35 jaar reizen om in 2012 de interstellaire ruimte binnen te gaan, op een afstand van ongeveer 122 astronomische eenheden.

Volgens de huidige projecties zou een ruimtevaartuig van één ton hetzelfde kunnen doen in minder dan 5 jaar.

Dafuyan Uitgelegd door Matt Williams van Universe Today Afgelopen februari koos zijn team voor een pelletbenadering, in plaats van alleen lasers te gebruiken zoals andere zeilprojecten, omdat de pellet kan worden voortgestuwd door een relatief energiezuinige laser.

In hun huidige projecties kan alleen een laserstraal van 10 mW worden gebruikt.

“In tegenstelling tot een laserstraal divergeren de korrels niet zo snel, waardoor we zwaardere ruimtevaartuigen kunnen versnellen,” Vertel het aan Davoyan Williams.

“De pellets zijn veel zwaarder dan fotonen, dragen meer momentum en kunnen een grotere kracht aan een ruimtevaartuig geven.”

Natuurlijk is dit allemaal slechts speculatie voor nu. Maar de eerste fase van de NASA Innovative and Advanced Concepts (NIAC) subsidie ​​zou helpen.

project was Een op de 14 gefinancierd in dit vroege stadium, en de volgende stap zal zijn om proof of concept te tonen met behulp van experimenten.

“In de fase 1-inspanning zullen we de haalbaarheid van het voorgestelde voortstuwingsconcept bewijzen door gedetailleerde modellering uit te voeren van de verschillende subsystemen van de voorgestelde voortstuwingsarchitectuur en door proof-of-concept pilotstudies uit te voeren,” zegt Davoyan.

We zullen de vorderingen op de voet volgen.