Andando alle stelle: come la tecnologia laser può aiutare con questo

Andando alle stelle: come la tecnologia laser può aiutare con questo

Sembra tutto fantascienza. Entra in un'astronave, tira la leva e la prossima cosa ti rendi conto che sei a metà delle galassie e guardi un altro pianeta di classe M (adatto per la vita). Se solo la vita reale fosse divertente e facile come Star Trek. In realtà, tuttavia, l'uscita dal sistema solare richiede molto tempo. Guarda il caso Voyager 1. Il che ha richiesto la maggior parte dei 35 anni di volo per uscire dal sistema solare usando carburante chimico e alcune manovre gravitazionali dai pianeti giganti.

Philip Lubin, un ricercatore del Gruppo di Cosmologia Sperimentale dell'Università della California a Santa Barbara, utilizza i finanziamenti della NASA, oltre a diversi articoli pubblicati per capire come risolvere il problema interstellare. Ha anche scritto un recente documento di roadmap per il volo interstellare ed è membro del comitato consultivo sul Breakthrough: Starshot (lanciato alle stelle). Mentre le sue idee vengono testate in laboratorio, crede di poter guidare una missione tra i 20 ei 30 anni, che sarà il predecessore del volo interstellare.

Il problema delle centrali elettriche attuali

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I principali metodi utilizzati oggi dalle navicelle spaziali sono i combustibili chimici, le centrali solari e nucleari, nonché i motori a ioni (utilizzando la pressione delle particelle cariche). Tutto ciò è sufficiente per superare il sistema solare, specialmente nei casi in cui gli ingegneri utilizzano la manovra gravitazionale. Ad esempio, la suddetta sonda Voyager-1 ha pilotato Giove, Urano, Saturno e Nettuno per accelerare l'uscita dall'eliosfera del Sole. Ma per quanto riguarda l'esterno del sistema solare? Non abbastanza vita umana. "Se ci vogliono secondi per andare da qui alla stella più vicina, o un anno per arrivare alla stella più vicina, ci soddisfa," disse Lyubin. "Tuttavia, se è richiesto 600.000, questo non ci soddisfa".

Prospettiva Laser

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In informatica, siamo abituati al fatto che il progresso accelera molto rapidamente, ha detto Lyubin. La tecnologia a semiconduttore, ad esempio, consente di raddoppiare la velocità delle operazioni, in genere per 1, 5 -2 anni. Mentre nella tecnologia missilistica non ci sono progressi così rapidi. Lyubin disse che aveva identificato una tecnologia promettente che, almeno, avrebbe consentito un piccolo spostamento verso la nave spaziale più sottile a velocità sufficientemente elevate. Mentre il progresso tecnologico progredisce, ha detto, è sicuro che la navicella spaziale possa muoversi ancora più velocemente di quanto possiamo immaginare oggi.

Il suo progetto prevede l'utilizzo di energia laser direzionale per utilizzare la potenza della luce per spostare una navicella spaziale. Il vantaggio è che questo metodo non richiede carburante (che può essere esaurito) o il Sole (che è troppo debole lontano dal Sistema Solare). L'unità laser che sposta la navicella può anche essere lanciata fuori bordo quando non è più necessaria; è ancora possibile parcheggiare questa unità da qualche parte nello spazio per usarla per un altro veicolo spaziale.

Capacità laser

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Lubin confronta la sua idea laser con i supercomputer. I supercomputer utilizzano l'elaborazione parallela di informazioni da parte di più processori. (Su piccola scala, lo vediamo nei computer di casa che hanno, ad esempio, un processore dual-core o quad-core). "Invece di un gigante che lavora, è meglio usare molti processori che lavorano in parallelo, il che significa un lavoro più veloce di un computer con un numero elevato di piccoli computer", ha affermato Lyubin. I laser funzioneranno allo stesso modo. Lubin dice che diversi laser relativamente modesti possono essere fatti funzionare in modo sincrono se i loro raggi lavorano in fase l'uno con l'altro. Questo ti permette di creare una piccola spinta da un singolo laser, che diventerà una spinta molto grande usando diversi laser. Una piccola astronave potrebbe quindi muoversi ad una velocità incredibile, forse circa il 20 percento della velocità della luce. Questo rende il sistema stellare più vicino, Alpha Centauri, a quattro anni luce dalla Terra, accessibile dopo 20 anni. I dettagli sono forniti in questa descrizione della sua proposta innovativa di concetti avanzati per la NASA nel 2015.

Dove il laser potrebbe portarci

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Mentre Alpha Centauri è relativamente vicino alla Terra, molti dei sistemi di esopianeti osservati dal telescopio spaziale Kepler sono lontani centinaia o migliaia di anni luce. Arrivare a questi sistemi sarà comunque proibitivo, ma Lubin dice che non sta perdendo la speranza. I progressi nel campo dei laser possono andare così che non possiamo nemmeno immaginare oggi. (Un esempio simile potrebbe essere il modo in cui un chip per computer ha fatto una rivoluzione nella velocità e nelle dimensioni dei computer, rispetto ai campioni di vecchi tubi che occupavano intere stanze di laboratorio negli anni '60).

Se, tuttavia, diventa possibile raggiungere la distanza dei pianeti scoperti da Keplero, allora Lubin avverte che ci sarà un'ultima restrizione: la teoria della relatività. Se il segnale della nave impiega un secondo per raggiungere il pianeta Keplero e un altro secondo per tornare alla sonda, quindi per arrivare dalla sonda alla Terra (ad una distanza di 2000 anni luce), il segnale richiederà 2000 anni, più due secondi. Una civiltà che ha inviato una missione può sparire quando ritorna il veicolo spaziale. Lubin non sa ancora come rispondere a tutte queste domande sociologiche, ma afferma che, tuttavia, i laser offrono il potenziale per muoversi molto più velocemente di quello che abbiamo oggi.

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