一組物理學家概述了使用相對論電子梁在合理時間範圍內將探針深入到星際空間的可能方法。
空間是“真正的酷”和“真正的大”的煩人組合。我們可以看到真正很棒的事情,但是除非我們提出大大改善推進方法的方法,否則我們不會很快看一下它們。
以旅行者的速度旅行,到達我們最近的恆星Proxima Centauri將需要73,000多年的歷史。即使我們有紮實的生活證據- 在Proxima Centauri的宜居區中發現的星球 - 很難說服某人承諾祖先在一代船上穿越太空,而不是人類從只有一個人的身邊。幾千人至7674億。
在2016年,這個長期項目突破性星際設置的目的是找出一種我們可以做下一個最好的事情的方法;將探針發送到Alpha Centauri系統,可能在返回地球之前拍攝它。
早期的設計依賴組件變得足夠輕巧,可以相對輕鬆地推動,它提出科學家可以使用輕帆和有向激光推動小型飛船,而後來的建議涉及對探針射擊基本顆粒或微波爐。根據新論文的說法,這些想法的問題在於,運行源光束的成本非常高,並且很難防止光束擴散,從而使其效率低下。同樣令人討厭的事實是,遠離源光束的事實,您可以傳遞到它的功率就越少。
“當前的項目突破性星狀星看到了橫樑的範圍為0.1 au的順序,從一個非常大的激光陣列中直接推向光帆。利用光束的能量將車輛的能量排除在車輛上需要的功率要少於直接使用光束動力的射擊力量,而不是直接使用遠距離變化的任務,而整數速度的變化要小得多。 “但是,這兩種操作方式都從根本上改變了光束的權衡要求。”
在試圖解決這個問題時,該團隊建議使用太陽能航行的替代方法,使用太陽能帆加速到相對論速度。以這些速度,他們可以體驗“相對論捏”,這是粒子加速器和梁物理學的效果,該團隊認為這將有助於阻止擴散問題。
團隊解釋說:“在與電子束共同移動的參考框架中,可以將其視為相對論時間的擴張;在光束框架中沒有足夠的時間來實現空間電荷可以很遠地擴散光束。” “或者,在與太陽相對於太陽的靜止框架中,人們可以將它們視為電子動量的相對論增加,從而有效地降低了電子的電荷與質量比,再次減慢了樑的傳播。”
將光束加速至相對論速度,並將其定向到目標探測器上,這是一個挑戰,並且仍然不是很快會發生的事情。該團隊建議最有前途的想法是“太陽統計”,或一種假設的工藝,它使用自己的太陽帆來修改其太陽的軌道。有了這種可操作性,它可以對其指向光束處的探針有連續的視圖。使用這種方法,我們可能有可能減少數十年來的旅行時間,而不是幾千年。
儘管這可能會使項目變得可行,而沒有太多進步,但在我們可以將探測器發送到我們最近的恆星和潛在的可居住行星之前,仍然需要一些項目。
該團隊總結說:“通過在近極統計的近極統計中使用熱電轉換,可以在短期內啟動大型GW級梁基礎設施,而無需等待近地空間的工業化。” “但是,這種方法的有用性取決於發現該能量的高特異性能量手段,無論是光束動量還是射出反應質量,也可以推動行星際培養基作為反應質量。”
該研究發表在雜誌上太空人。