Membrii Breakthrough Starshot au întocmit o listă a provocărilor pe care vor trebui să le rezolve pentru a crea o solară solară de dimensiunea potrivită pentru a zbura către Alpha Centauri în 20 de ani. Rezultatele lor au fost publicate în revista Nature Materials.
„Primele rezultate ale analizei noastre au fost neașteptat de optimiste - materialele deja existente astăzi, în combinație cu noi metode de fabricare și măsurare a proprietăților lor, în principiu, ne permit să creăm un prototip navigabil potrivit pentru accelerarea unei nave interstelare”, au scris Harry Atwater și colegii săi. de la Institutul Tehnologic din California din Pasadena (SUA).
În aprilie 2016, regretatul cosmolog britanic Stephen Hawking și miliardarul rus Yuri Milner au vorbit despre următoarea lor inițiativă „spațială” din cadrul seriei Inițiative Breakthrough - Breakthrough Starshot. În cadrul său, omul de afaceri a alocat 100 de milioane de dolari pentru a crea o navă spațială bazată pe o idee conturată de fizicienii din California, sub conducerea lui Philip Lubin în urmă cu doi ani.
Esența sa este să nu trimită nave spațiale clasice către planetele îndepărtate, ci structuri extrem de ușoare și plate, realizate din material reflectorizant, care vor fi accelerate până la viteze aproape de lumină folosind un laser orbital puternic.
O astfel de „navă de navigație” interstelară, conform calculelor fizicienilor americani, va putea ajunge la Alpha Centauri în 20 de ani și va zbura între Marte și Pământ în doar trei zile fără o sarcină utilă, și într-o lună cu o încărcare de 10 tone.
Principala problemă în ambele cazuri va fi decelerarea sondei - în timp ce echipa care a venit cu aceasta nu are idei despre cum poate opri "barca cu pânze" cu laser. Probleme similare vor apărea, după cum au sugerat ulterior alți fizicieni, în timpul accelerării sale - vela va fi fie arsă de un laser, fie se va prăbuși atunci când se va ciocni cu particule de praf.
Atwater și colegii săi din institut, implicați direct în Breakthrough Starshot, au studiat mai întâi în detaliu cum se va comporta o astfel de navigă atunci când interacționează cu un laser și mediul interstelar și au formulat un set de cerințe minime pentru fabricarea acesteia.
După cum au aflat oamenii de știință, în ciuda setului de caracteristici aproape „imposibil” - o suprafață de 10 metri pătrați, o masă în grame și o reflectivitate de 99,999999% - principala problemă în fabricarea unei pânze nu va fi selecția materialului, ci o serie de alte lucruri. S-a dovedit că o serie de materiale există deja pe Pământ, inclusiv filme realizate din disulfură de molibden, siliciu amorf și o serie de alți semiconductori care au proprietăți similare.
Video promotional:
Dacă acest film este suficient de subțire, atunci, în mod paradoxal, coliziunile cu atomii de heliu și hidrogen prezenți în mediul interstelar nu vor avea aproape niciun efect asupra vieții velei. Cea mai mare parte a atomilor va trece prin ea fără a provoca daune, iar coliziunile cu particule de praf, după cum arată calculele fizicienilor, vor deteriora nu mai mult de 10% din suprafața totală a velei.
La rândul său, problema este că astăzi nu există tehnologii care să permită creșterea unor filme foarte omogene și subțiri ale acestor substanțe de dimensiunea necesară. Oamenii de știință vor trebui să găsească o modalitate de a lipi fragmente relativ mici din aceste pelicule, cu diametrul de 10-20 centimetri, iar această operațiune trebuie să fie efectuată cu o precizie practic atomică.
Pe de altă parte, Atwater și colegii săi sunt încrezători că astfel de tehnici pentru „lipirea” pieselor de pânză pot fi dezvoltate destul de rapid, bazându-se pe tehnologiile utilizate astăzi în industria IT pentru lipirea elementelor individuale ale microcircuitelor. Crearea lor va permite Breakthrough Starshot să rezolve una dintre problemele principale și să înceapă să creeze un sistem laser capabil să accelereze această navigare până la viteza necesară.
