Starshot突破光束真的是百万激光,这是疯了

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therunofsummer

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Anonim

这项耗资1亿美元的突破星火计划的目标是搜寻Alpha Centauri(离地球最近的恒星系统,距离我们仅4.37光年),以寻找可居住的世界和外星生命。如果你掌握了太空科学,那么你就知道这是对系外行星研究的合理延伸,并且与围绕寻找外星生命的学术保持一致。是什么让Starshot倡议大胆,它需要 宇宙飞船 行驶超过一万亿英里,乘坐100千兆瓦的激光束和灯光。这一点 - 说得温和 - 复杂。

关于Breakthrough Starshot团队将如何完成整个过程以及许多非常有趣的答案,有很多问题。但是当涉及到灯光时,答案开始变得非常薄。科学界的共识是,与项目相关的所有技术障碍,创造足够强大的光束是最重要的。

米尔纳和公司希望在高海拔地区建造一公里宽的激光器(如成千上万的激光器),大概是在沙漠中。然后,当它将纳米飞行器推到半人马座阿尔法星时,他们计划轻弹一个开关,射出一个100千兆瓦的光束,以五分之一的光速射出太空船。如果这样做,我们的纳米工艺将在20年内袭击半人马座阿尔法半岛的郊区。

SETI研究所SETI研究中心主任Seth Shostak称“超级激光器”是一项雄心勃勃的提案,但也告诉我们 逆 这个想法已经存在了一段时间。科学家们一直在考虑基于激光的推进方法 - 最近一次设想这样一个系统如何在短短三天内将太空船送到火星上。

然而,这样的想法有 决不 由于一些原因,提出了提案阶段。一个是成本。单个千兆瓦可以为700,000个家庭供电。这是很多精力,并不便宜。因此,想象一下为100千兆瓦的系统供电20年。你不需要知道任何关于能源效率的事情来了解这样的事情 - 无论如何使用现有技术 - 将花费超过整个国家的GDP。

另一种是力量。美国宇航局研究员爱德华多·本德克(Eduardo Bendek)几乎在整个职业生涯中研究过阿尔法半人马座,他正在研究将太空望远镜送去研究该地区的建议,认为Starshot背后的最大问题是弄清楚如何避免“蒸发太空船”用光束。纳米纤维的质量仅为几克。向它们发射100千兆瓦的激光极有可能导致它们蒸发。 Bendek引用了劳伦斯利弗莫尔国家实验室的一项先前实验,该实验开始使用具有该功率的一部分的激光进行热核反应。 “我不知道他们将如何解决这个问题,”他说。

Starshot已经承认了这一担忧,但他们还没有详细说明他们将如何构建坚固的纳米工艺。这可能是因为他们有另一个更紧迫的问题要先弄清楚 - 你究竟是如何获得这种强大的光束。

哥伦比亚大学的天文学家大卫·基普说,现在,我们只能建造最大约1兆瓦的激光器。他怎么知道的? Kipping和他最近的一位同事写了一篇论文,提出建立一个激光系统,可以从智能外星人身上掩盖地球寻找其他生命形态。虽然该文件中最简单的隐形装置需要大约30兆瓦的功率,但功率要求仍然超过单个激光器的功能要求。目前,一兆瓦的激光器处于我们工程能力的边缘,这意味着产生100千兆瓦的功率将需要一百万个激光器阵列。

Shostak很快指出,随着技术的进步,激光功率每五年翻一番并不是不可想象的。在短短10年的时间里,只需四分之一的激光器即可生产100千兆瓦的光束。那仍然是很多该死的激光器

Kipping的提议提出了主要激光系统的替代用途:它将作为帮助外星人发现的灯塔 我们 。他说,像Starshot的光束那样巨大的物质理论上可以帮助我们隐藏行星,但将物体推入太空将会揭示我们的存在。此外,Kipping表示,Starshot技术可能会导致无法控制的所谓“激光泄漏”。这种多余的光线就像夜间在树林里散发的篝火一样。即使纳米模型在Alpha Centauri中找不到任何东西,Starshot最终也会通过将外星人带到我们身上来实现其目标。

显然很多工作都需要进入光束建议才能看到它正在建立的小规模版本。但基普强调说,重点不在于任何不可能的事情。 “尽管面临挑战,我们不应该嗤之以鼻,”他说。 “激光几乎无疑将成为我们如何进行太空旅行和改善我们在地球上的生活的重要组成部分。我认为我们认真对待这个想法很棒。“

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