美国宇航局先进概念研究所以支持天文学和太空探索领域的奇异想法而闻名。 自 2011 年重建以来,该研究所支持了一系列广泛的项目,作为其三阶段计划的一部分。
然而,到目前为止,只有三个项目获得了第三阶段资金。 其中一个刚刚发布了一份白皮书,描述了一项任务,即获得一台望远镜,可以利用太阳的引力透镜有效地观察附近系外行星上的生物特征。
第三阶段的区别在于获得了 200 万美元的资金,在本例中,这笔资金流向了喷气推进实验室,其科学家斯拉瓦·图里舍夫 (Slava Turyshev) 是该项目前两个阶段的首席研究员。
他与航空航天公司合作编写了这份最新的白皮书,该白皮书更详细地描述了任务概念,并定义了哪些技术已经存在以及哪些技术需要进一步开发。
然而,这个任务设计有几个显着的特点,其中之一在半人马座梦想。
拟议的任务不是发射需要很长时间才能到达任何地方的大型飞船,而是发射几个小型立方体卫星,然后在 25 年的旅程中自我组装到太阳引力透镜 (SGL) 点。
这个“点”实际上是系外行星周围的任何恒星与太阳另一侧 550-1000 天文单位之间的某处之间的一条直线。 这是一个巨大的距离,比航海家一号迄今花费 44 年穿越的区区 156 个天文单位还要远。
那么,航天器如何才能在花费近一半的时间的情况下到达三倍的距离呢? 简单的 ? 它将(几乎)潜入太阳。
利用太阳的引力推动是一种行之有效的方法。 有史以来最快的人造物体——帕克太阳探测器,就使用了这样的技术。
然而,由于增加到每年 25 个天文单位,该任务的预期飞行速度并不容易。 对于一支船队来说,这比单艘船更具挑战性。
第一个问题是物质? 太阳帆是该任务的首选推进方法,但在受到重力弹弓所需的太阳强度时,其表现不佳。
此外,系统上的电子设备必须比现有技术更加抗辐射。 然而,这两个已知问题在积极的研究中都有潜在的解决方案。
另一个看似显而易见的问题是如何通过这种令人痛苦的重力操纵来协调多颗卫星的通过,并且仍然允许它们协调连接,最终有效地形成一个功能齐全的航天器。
但该论文的作者表示,在前往观测点的 25 年旅程中,将有足够的时间积极地将单个立方体卫星重新组合成一个有凝聚力的整体。
这个有凝聚力的整体可能会产生一个更好的系外行星形象,而人类可能无法完成成熟的星际任务。
如果任务继续推进,哪颗系外行星是最佳候选者将成为热门话题,因为迄今为止已在其恒星的宜居带中发现了 50 多颗系外行星。 但这当然还不能保证。
该任务尚未收到任何资金,也没有任何迹象表明它将在不久的将来这样做。 在这样的任务可行之前,仍然需要开发大量技术。
但这正是此类任务总是如何开始的,而且这个任务比大多数任务具有更大的潜在影响。 幸运的是,在未来几十年的某个时刻,我们将收到一颗可能适合居住的系外行星的清晰图像,就像我们在中等未来可能收到的那样。
这项研究背后的团队值得赞扬,因为他们首先为这样的想法奠定了基础。