非常に高速な星間飛行のための炭素発泡プローブ

新たな研究によると、炭素発泡体で作られた宇宙船は、太陽のエネルギーだけで駆動されて、地球からアルファケンタウリに「わずか」185年で移動できることがわかっています。

これらのカーボンフォームプローブ（正確にはエアブラシ）の群れは、星間移動を高速化したり、神秘的なものを発見して調査したりするのに役立ちます プラネットX 存在する場合、私たちの太陽系の。

化学反応によって駆動される従来のロケットは現在、宇宙推進の主な形態です。 しかし、それらは人間の寿命の中で別の星に到達するほど効率的ではありません。

たとえば、地球に最も近い星系であるアルファケンタウリは約4,37光年離れており、地球からの距離は25,6兆マイル（41,2兆キロメートル）以上あり、距離は約276.000倍です。日向。 NASAのVoyager 1宇宙船は、1977年に打ち上げられ、2012年から星間宇宙で打ち上げられました。 アルファケンタウリに到達するには約75.000年かかります プローブが正しい方向を指している場合（そうではありません）。

問題？ 推進剤です

従来のすべての宇宙船スラスタは推進剤を使用しています。 星間移動が長くなると、大量の推進剤が必要になるため、宇宙船は重くなります（したがって、より多くの推進剤が必要になるなど）。 つまり、サイズが大きくなると指数関数的に悪化する問題です。

トラベルライト

したがって、以前の研究では、「光航法」は、人間の寿命の間にプローブを別の星にもたらす技術的に実現可能な数少ない方法のXNUMXつである可能性があることを示唆しています。

光はそれほど圧力をかけませんが、科学者たちは、光が少しでも当てはまると大きな影響があると判断しました。 実際、多数の実験により、十分に大きな鏡と十分に軽い宇宙船が与えられた場合、「ソーラーセイル」は太陽光を推進力に頼ることができることが示されています。

代替案：炭素発泡バブル

新しい研究では、天体物理学者は、より安価なオプションには炭素発泡体で作られた特別な「泡」が含まれる可能性があることを示唆しました。

研究者たちは、この材料で作られたプローブが、巨大なレーザーを必要とせずに、太陽光だけで動くどのロケットよりも速く星間を移動できることを発見しました。

太陽光が有用な星間速度でライトセールを推進できる方法を開発するために、研究者たちは強力で軽量な材料に関する以前の科学的研究を分析しました。

彼らはエアブルシャイトを選択しました。これは、アルミニウムより15.000倍軽い炭素発泡体です。

エアブラシの驚異

科学者たちは、直径1メートル、厚さ1ミクロンのシェル（平均的な人間の髪の毛の幅の約1％）のエアブラシの中空球の重量は、2,3万分のXNUMXポンド（XNUMXミリグラム）にすぎないと計算しました。

ペイロードが0,035オンス（1グラム）のそのような球体が太陽から天文単位（AU）の周りに放出された場合、太陽光は最高で約114.000 mph（183.600キロメートル/時）の速度で1回推進します。ボイジャーXNUMXのそれ。

（93 AUは地球と太陽の平均距離で、約150万マイルまたはXNUMX億XNUMX万キロです。）

そのような球体が冥王星の軌道に到達するにはわずか3,9年かかります。

そのような球体が太陽から約0,04天文単位（NASAのパーカー太陽探査機に近い）から放出された場合、より強い太陽光が宇宙船を時速15,4万マイル（時速24,8万キロメートル）に加速します。 ）。

地球と私たちの太陽系に最も近い星であるプロキシマケンタウリの間の4,2光年の距離を185年で移動できます。

星の間を「泡の中で」旅行

球が大きければ大きいほど、速度が速くなるか、ペイロードが運ぶことができます。

私たちの結果について私が驚くべきことは、ボードの追加の電源を必要とせずに、星（この場合は太陽）の出力パワーを使用して、星間プローブを最も近い星に推進できるという事実です。

ルネ・ヘラー、ドイツのゲッティンゲンにあるマックスプランク太陽系研究所の天体物理学者。

研究者は、これらの宇宙船が潜在的にちょうど32千分の1ポンド（XNUMXグラム）の重量のXNUMXワットのレーザーを搭載できることを示唆しています。

重量にもかかわらず、このレーザービームは、研究者が重力の影響を検出するのに役立ちます。 後者は、仮説のプラネットXなど、暗すぎて検出できない世界の存在を明らかにするのに役立つ可能性があるとヘラー氏は述べています。

炭素発泡体の泡：コスト

科学者たちは、炭素発泡スペースの気泡のプロトタイプを開発すると1万ドルの費用がかかると推定しています。

その後、各炭素発泡体宇宙船は、約1.000ドル以下で製造できます。 これらのボートを配備してテストするための打ち上げには、約10万ドルの費用がかかる可能性があります。

炭素発泡バブル：どんなリスク？

現在、このプロジェクトの最大のリスクは、数インチを超えるエアブラシ構造を誰も構築したことがないことです。 そして、数メートルの長さのものが必要です。

しかし、研究者は、そのような大きな構造の作成が原則的に可能であると示唆する実験者と接触しています。

重要なもうXNUMXつの問題は、管理の問題です。 現在のところ、いったん展開された気泡の軌道を制御する方法はありません。

火星への配達

搭載されている電子機器と機器が積極的な操縦を可能にする場合、「数週間で地球と火星の間で小さな質量（1〜100グラム）を輸送することが可能になるでしょう」とヘラーは言います。 の住民 コロニー 彼らはAmazon Marsで注文した素敵な電話カバーを手に入れるかもしれません

研究者は現在、エアログラファイトが光をどれだけ吸収および反射するかをテストする実験を行っています。 彼らは先月オンラインで調査結果を詳述しました Astronomy＆Astrophysics誌に掲載されました。

要するに、要するに、従来のロケットは炭素発泡体の泡を宇宙に運ぶでしょう。 そして、日光は星の間でそれらを推進します。

アルファケンタウリの友達、ここに来ました！