Rom

17 fakta om interstellare reiser som får deg til å drømme om verdensrommet

17 fakta om interstellare reiser som får deg til å drømme om verdensrommet


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

"Jorden er menneskehetens vugge, men menneskeheten kan ikke forbli i vuggen for alltid," skrev sovjetisk romfartpioner Konstantin Tsiolkovsky i et brev i 1911. Forskere har lenge skrevet og snakket om en opplevd nødvendighet av å reise til andre planeter lenge -tidsoverlevelse av den menneskelige arten.

Mens NASA, SpaceX og andre selskaper har relativt kortsiktige planer om å få oss til Mars, hva med behovet for å utforske utover stjernen vår, Solen, som anslås å dø ut på 7,5 milliarder år?

RELATERT: DESTINASJON MARS: 15 UTROLIG SPACEX MILESTEINER, FORTIDIG OG FREMTID

Interstellare reiser skjer kanskje ikke i løpet av våre levetider, men romfartsbyråer og private selskaper utvikler teorier og metoder for å komme til andre stjerner. Her er 17 fakta om hvordan vi en dag kan reise til andre stjerner.

1. Den nærmeste stjernen til jorden er utenfor rekkevidde ved hjelp av dagens teknologi

Da han kom tilbake fra landing på månen, beskrev Neil Armstrong veltalende den enorme avstanden fra månen vår til jorden ved å si: "Det slo meg plutselig at den lille erten, pen og blå, var jorden. Jeg la opp tommelen og lukket det ene øyet, og tommelen min slettet planeten Jorden. Jeg følte meg ikke som en gigant. Jeg følte meg veldig, veldig liten. "

Avstanden fra jorden til månen (383,400km) er bare en liten brøkdel av avstanden til solen vår, og avstanden fra jorden til solen (149,81 millioner km) er en ordspråklig dråpe i havet sammenlignet med avstanden til nærmeste stjerne til solen.

Den nærmeste stjernen i vårt solsystem er Proxima Centauri. Det er en del av et trippelstjernesystem kalt Alpha Centauri og handler om 4,24 lysår (eller 1,3 parsec) vekk fra jorden. Som NASA forklarer, betyr det at Proxima Centauri er40.208.000.000.000 (4 billioner) kmvekk fra jorden.

Vår raskeste nåværende, mest pålitelige og raskeste form for romfart er ionedrevet, som tok Deep Space 1-oppdraget til Comet Borrelly i 1998. På grunn av den enorme avstanden fra jorden til Proxima Centauri, brukte jeg ion-stasjonen til å reise til vårt nærmeste naboland. stjerne ville ta 18,000 år - omtrent 2,700 menneskelige generasjoner.

I den nåværende tempoet for teknologisk innovasjon ville det være nytteløst å reise ut på den turen, ettersom vi sannsynligvis ville utvikle en teknologi som kunne ta igjen og innhente romfartøyet med ionedrev år etter at det tok av fra jorden.

2. Proxima Centauri har en potensielt beboelig planet i sin bane

I august 2016 dokumenterte forskere en potensielt beboelig jordstørrelse som kretser rundt Proxima Centauri, som senere ble kalt Proxima b. Proxima b er en exoplanet, noe som betyr at planeten faller innenfor temperaturparametrene som kreves for at livet skal utvikles.

Her er det siste @NASA_Hubble-bildet av vår nærmeste stjernenabo: Proxima Centauri! http://t.co/8bYNWQ68fP

- NASA (@NASA) 1. november 2013

Selv om dette på ingen måte betyr at vi skal finne liv på planeten - dens nærhet til solen betyr også at atmosfæren kan bli utsatt for dødelige mengder stråling - oppdagelsen oppdaterte håpet om at vi en dag kunne reise til en fremmed planet som kretser rundt en nabostjerne.

Selv om Proxima Centauri er den nærmeste stjernen, foruten solen, til Jorden, er nabo Alpha Centauri mye lysere og kan også være et mål for oppdrag fra den fjerne fremtid.

3. Nye metoder og teorier for interstellare reiser er alltid under utvikling

I boken hans Magnificent Desolation: The Long Journey Home from the MoonApollo 11-astronaut Buzz Aldrin skrev:

"Jeg tror at romfart en dag vil bli like vanlig som flyselskapet er i dag. Jeg er imidlertid overbevist om at den virkelige fremtiden for romfart ikke ligger hos offentlige etater - NASA er fortsatt besatt av ideen om at det primære formålet av romprogrammet er vitenskap - men reell fremgang vil komme fra private selskaper som konkurrerer om å gi den ultimate opplevelsesturen, og NASA vil motta fordelene. "

Elon Musks private selskap, SpaceX, har allerede gjenopptatt løpet for å komme til Mars og utover med sine velprøvde gjenbrukbare rakettforsterkere og planer om et historisk bemannet oppdrag til ISS med sin gjenbrukbare Crew Dragon-kapsel i mai i år.

Det er ikke det eneste selskapet som ønsker å ta store fremskritt innen romfart. Privatfinansierte og frivillige initiativer inkluderer Tau Zero Foundation, det illevarslende navnet Icarus og Breakthrough Starshot. Alle disse er rettet mot å oppnå løft for interstellare reiser.

4. Det private firmaet Breakthrough Starshot har som mål å komme til Proxima Centauri i løpet av vår levetid

Selv om det endelige målet er å få mennesker til andre planeter og solsystemer, tror ett selskap, Breakthrough Starshot, at det kan være det første som får et ubemannet romfartøy til vår nærmeste nabostjerne, Proxima Centauri, ved hjelp av en spennende metode.

Initiativet på 100 millioner dollar er privat finansiert av milliardærene Yuri og Julia Milner - den tidligere israelsk-russiske statsborgerskapet - og tar sikte på å drive en liten sonde til stjernen ved å zappe sitt ekstremt lette seil ved hjelp av en kraftig laserstråle skutt fra jorden.

Selskapet stoler på miniatyrisering av fremtidige teknologier, som vil tillate et romfartøy så lett - som veier mindre enn et gram - at det kan drives av en lasers innvirkning for til slutt å akselerere med rundt en femtedel av lysets hastighet. Med denne hastigheten kunne gjennombruddet av Starshots romfartøy nå Proxima Centauri om 20 år.

For at dette skal kunne oppnås, trenger Breakthrough Starshot teknologiske fremskritt som gjør at et lite romfartøy kan frakte thrustere, strømforsyning, navigasjons- og kommunikasjonsutstyr slik at det kan stråle tilbake det det ser når det når Proxima b.

5. Solseil kan en dag ta oss utover stjernene våre

I juli i fjor lanserte og testet Planetary Society et Carl Sagan-inspirert solseil som med hell ble vist å være i stand til å endre sin banebane ved hjelp av et lett seil som konverterte fotonenergien fra sollys til fremdrivende energi.

Selv om den relativt enkle og billige produksjonen av solseil gjør dem til en kostnadseffektiv metode for romfart, er det lite sannsynlig at de noen gang har den fremdrivende energien som trengs for å frakte mennesker. De er også avhengige av lys fra stjerner, noe som betyr at gjennombrudd Starshots laserbaserte alternativ (i punkt 4) er det mer levedyktige alternativet.

For å få den hastigheten som trengs for å reise lange avstander, trenger de også tid til å akselerere. Akkurat nå blir solseil sett på som en mer levedyktig metode for transport av satellitter i vårt solsystem, i stedet for mennesker til fjerne stjernesystemer.

6. Magnetseilet er et alternativ til solseilet

Det magnetiske seilet er en variant av solseilet som drives av solvind i stedet for sollys. Solvinden er en strøm av ladede partikler som har sitt eget magnetfelt. Iht Ny forsker, et magnetisk seil ville omslutte et romfartøy med et magnetfelt som avviser solvindens felt, noe som fører til magnetisk fremdrift av romfartøyet vekk fra solen.

Som med solseil, har magnetseilet dessverre sine begrensninger som en metode for interstellar reise. Når et magnetisk seildrevet romfartøy kommer lenger bort fra solen, vil sollysets og solvindens intensitet synke dramatisk, noe som betyr at de ikke vil være i stand til å hente den nødvendige hastigheten for å bli drevet til en annen stjerne.

7. Interstellar reise nær lysets hastighet er mulig ... i teorien

Teorien om spesiell relativitetsteori sier at lyspartikler, fotoner, beveger seg gjennom et vakuum med en konstant hastighet på670,616,629 miles i timen. Hvis vi på en eller annen måte kunne utnytte et fartøy som kunne reise i nærheten av denne hastigheten, ville interstellar reise være et helt annet forslag til hva det er i dag.

Som NASA påpeker, er det faktisk forekomster av partikler, som ikke er fotoner, i hele rommet som akselereres til nær lysets hastighet. Fra sorte hull til miljøet vårt nær jorden, kan partikler som akselereres til utrolige hastigheter - 99,9 prosent lysets hastighet - sannsynligvis takket være fenomener som magnetisk tilkobling, peke på fremtidig forskning som kan hjelpe oss å utnytte metoder for å nå slike hastigheter .

Mange teorier og hypotetiske metoder for interstellær reise nær lysets hastighet er allerede foreslått - flere av disse er nevnt i punktene nedenfor.

8. Ormehull kan gi en snarvei til andre deler av universet

Bortsett fra å forutsi eksistensen av sorte hull, år før vi noen gang så en i et bilde, tillot Einsteins teori om generell relativitet også spådommer om eksistensen av ormehull. Dette begrepet, "ormehull", som beskriver tunnellignende snarveier som krysser rom og tid, ble laget av kvantefysikeren John Wheeler, som også laget begrepet "svart hull".

Mens ormehull er en fristende ide for romfart som har tent fantasien til mang en sci-fi-entusiast gjennom årene, er sannsynligheten for at vi noen gang kan reise gjennom en utrolig slank. For det første er vi ikke engang visse ormehull; for det andre teoriseres det at enhver form for materie som kommer inn i et ormehull, vil føre til at den øyeblikkelig nærmer seg.

Selv om det kan være mulig å stabilisere saken rundt et ormehull og holde det åpent ved hjelp av et negativt energifelt som kalles spøkelsesstråling, er alle teoriene veldig i hypotesestadiet og vil sannsynligvis ikke bli testet i noen sann form i mange år for å komme.

Ormehull er også problematisk, ettersom det faktum at de kunne transportere materie over verdensrommet, vil bety at de også er en form for tidsmaskin, og derfor vil være et brudd på lovene om årsak og virkning. Det har ikke hindret noen forskere i å utvikle teorier og metoder for metoder for interstellare reiser som bruker ormehull - mer om det i avsnitt 14.

9. NASA arbeider med en foreslått Em Drive som kan tillate romfart uten behov for drivstoff

NASA og andre organisasjoner jobber med en foreslått drivstofffri motor som kanskje bare er umulig. Hvorfor? Fordi utbetalingen, hvis de skulle lykkes, ville være så revolusjonerende at den fullstendig ville endre vår evne til interstellare reiser og innvarsle en ny æra for menneskeheten.

Den 'spiralformede' motoren, kalt EmDrive, ble først foreslått av den britiske forskeren Roger Shawyer i 2001. Shawyer antydet at vi kunne generere skyvekraft ved å pumpe mikrobølger inn i et konisk kammer. I teorien bør mikrobølgene sprette eksponentielt av kammerveggene. Ved å gjøre det ville de skape nok fremdrift til å drive et romfartøy uten drivstoff.

Hvis det ikke var nok, sier NASA-ingeniør David Burns, som er en del av laboratorietester på den teoretiske motoren, at gitt EMDrive ikke trenger drivstoff, kan et romfartøy drevet av en slik enhet til slutt nå en hastighet på 99,9 prosent hastigheten av lys.

Mens noen forskere hevder å ha generert skyvekraft under EmDrive-eksperimenter, var mengden så lav at motstandere hevder at energien virkelig kan ha blitt generert av eksterne faktorer, som jordens seismiske vibrasjoner.

10. En av de mest uklare teoretiske formene for interstellar reise er raketten med mørk materie

I en studie med tittelen Dark Matter som en mulig ny energikilde for Future Rocket Technology,forskere la fram en metode for en form for reise som ville utnytte energien til universets mystiske mørke materie.

Forskerne bak papiret foreslo en variant på EmDrive (se punkt 9) som ville utnytte energien til mørk materie for å gi drivstoff til en rakett. Fordelen? I likhet med EmDrive ville det være en motor som ikke er avhengig av kjemisk forbrenning, noe som betyr at den ville fjerne sjaklene fra våre nåværende metoder for interstellar reise.

Problemet med raketter med mørk materie? Vi vet nesten ikke noe om mørk materie, bortsett fra at det er der. Denne formen for reise er avhengig av fremtidige funn. Det er verdt å undersøke det, ganske enkelt fordi mørk materie er overalt; hvis det kunne brukes som drivstoff, ville vi ha en endeløs forsyning.

11. Ingeniører har jobbet med å utvikle en kjernefusjonsreaktor for romfart

Fusjonsraketter er en type romfartøy som vil stole på kjernefusjonsreaksjoner for å ta oss til verdens ytterste del. Muligheten for å utvikle en slik rakett ble utforsket på 1970-tallet av British Interplanetary Society under sitt prosjekt Daedalus.

Disse rakettene ville stole på de enorme mengder energi som frigjøres under kjernefysisk fusjon. Den viktigste metoden som er blitt fremstilt for å frigjøre denne energien i raketter, er en metode som kalles inertial confinement fusion. Denne metoden vil føre til at kraftige lasere sprenger en liten drivstoffkule for å få de ytre lagene til å eksplodere. I sin tur ville dette knuse pellets indre lag og utløse fusjon.

Magnetiske felt vil da bli brukt til å lede energistrømmen ut av baksiden av romfartøyet for å drive den fremover. Et slikt håndverk kunne reise avstanden til Proxima Centauri på 50 år. Hovedproblemet med denne metoden? Til tross for flere tiår med arbeid, har vi ennå ikke sett en fungerende rakettfusjonsreaktor.

12. Kjernepulsfremdrift kan være den sprøeste foreslåtte formen for interstellar reise

Den klart mest hensynsløse og sprøeste formen for interstellare reiser vi har sett foreslått er kjernepulsfremdrift. Denne metoden vil se et romfartøy som drives av periodisk kasting av en atombombe ut av baksiden av fartøyet før den setter den av på akkurat riktig avstand.

Denne metoden ble seriøst studert av den amerikanske regjeringens militærteknologibyrå DARPA, under kodenavnet Project Orion. Et romfartøy som bruker kjernefysisk pulsfremdrift, må utstyres med en gigantisk støtdemper som muliggjør kraftig strålingsbeskyttelse som vil beskytte passasjerene.

Selv om et slikt romfart teoretisk kunne oppnå hastigheter på opptil 10 prosent av lysets hastighet, ble konseptet i stor grad droppet etter at atomforsøksforbud trådte i kraft på 1960-tallet.

13. Bussard Ramjet ville gi en løsning på problemet med tungt drivstoff

Bussard ramjet er en annen løsning for en av begrensningene ved å stole på kjemisk forbrenning - nemlig vekten av drivstoff. Med vår nåværende beste metode for interstellare reiser, jo lenger vi ønsker å komme, jo mer drivstoff trenger vi, jo tyngre romfartøyet, og jo langsommere akselerasjon.

Bussard ramjet, foreslått av fysikeren Robert Bussard i 1960, tar konseptet med fusjonsraketten (punkt 11) og gir den en vri; I stedet for å bære en forsyning med kjernefysisk drivstoff, ville romfartøyet ionisere hydrogen fra det omkringliggende rommet, og deretter suge det inn ved hjelp av et stort "elektromagnetisk felt" scoop (som på bildet).

Hovedproblemet med dette som en metode for interstellar reise er at, siden nivåer av hydrogen er så sparsomme, må skopet kanskje være hundrevis av kilometer på tvers.

14. NASA arbeider med å utvikle en virkelig warp drive

Alcubierre-stasjonen ble først foreslått i 1994 av Miguel Alcubierre, en fysiker ved University of Wales i Cardiff. Den foreslåtte stasjonen vil bruke "eksotisk materie", som er typer partikler som har en negativ masse og utøver et undertrykk. Ganske viktigere er "eksotisk materie" ennå ikke oppdaget, noe som betyr at Alcubierre Drive er avhengig av en fremtidig oppdagelse som kanskje aldri vil skje.

Partiklene av "eksotisk materie" kan forvride romtid, og gjøre plass foran romfartøyet og plass bak den for å utvide seg. Dette ville bety at håndverket var inne i en "warp bubble" som teoretisk kunne reise raskere enn lys uten å bryte relativitetslovene.

Hovedproblemet? Bortsett fra at det ikke er noen bevis for at "eksotisk materie" eksisterer, vil Alcubierre-stasjonen, som i utgangspunktet er en virkelig warp-stasjon fra Star Trek, trenge energi lik den totale energien i universet for å opprettholde den. Til tross for dette, i 2012, ga NASA-forsker Harold Sonny White og kollegaer ut et papir med tittelenWarp Field Mechanics 101, som beskriver arbeidet med muligheten for en Alcubierre-stasjon.

15. Astronauter vil sannsynligvis trenge økologiske økosystemer for å overleve turen

For alle teoriene om fordreininger og EmDrives som kan tillate reise i enorm hastighet, er faktum at fremtidige astronauter sannsynligvis vil være forberedt på utrolig lange reiser. Selv om vi kunne reise med 99,9 prosent av lysets hastighet, ville det ta oss omtrent 4 år å komme til vårt nærmeste stjernesystem, Alpha Centauri.

Som forsker og professor i eksperimentell arkitektur fortalte Dr. Rachel Armstrong BBC, må vi begynne å tenke på økosystemet som den interstellare menneskeheten vil okkupere der ute mellom stjernene.

"Vi beveger oss fra et industrielt syn på virkeligheten til et økologisk syn på virkeligheten," forklarte Armstrong. "Det handler om bebyggelse av rom, ikke bare utformingen av et ikonisk objekt."

Snarere enn det hulking metalliske romfartøyet til filmer somRomvesenog2001: A Space Odyssey, Armstrong ser for seg habitater med god plass til store biomer fulle av organisk liv som kan opprettholde mennesker på lange interstellare reiser.

16. Cryosleep blir også vurdert for de utrolig lange reiser mellom stjerner

Idéen om cryosleep har blitt tatt enda et blad ut av sci-fi-filmer og romaner, og det er seriøst ansett som en måte å la mennesker reise enorme avstander uten å aldre og uten å måtte være våken for turer som kan vare i flere måneder.

I 2016 finansierte NASA forskning på en type suspendert animasjon der hele mannskap settes i kryogen søvn i løpet av lange romoppdrag. Firmaet bak dette, SpaceWorks, jobber med å utvikle en metode for å sette astronauter i en kontrollert tilstand av avansert hypotermi som vil tillate dem å dvale under lange reiser gjennom rommet.

17. Vil vi noen gang nå en annen stjerne? Eksperter tror vi vil

"Fra begynnelsen av menneskelig eksistens har vi sett opp på stjernene og projisert våre håp og frykt, bekymringer og drømmer der," sa forsker Dr. Rachel Armstrong til BBC. Takket være det store antallet teorier, teoretiske modeller og metoder som blir utviklet i dag, forklarer Armstrong, er interstellar reise "ikke lenger bare en drøm, dette er et eksperiment nå."

Som Carl Sagan en gang skrev, "blir alle sivilisasjoner enten romfaring eller utryddet." Derfor er interstellær reise viktig; om vi når utover solsystemet vårt om hundre eller mer enn tusen år fra nå, avhenger skjebnen til vår fremtidige sivilisasjon til slutt av utviklingen av interstellær reiseteknologi som kan ta oss avstander som i dag virker ufattelige, og til steder som vi bare kan drømme om.

Redaktørens merknad: En tidligere versjon av denne artikkelen antydet at prosjektet Breakthrough Starshot ble finansiert av en "russisk milliardær" ved navn Yuri Milner. Mens Milner finansierer prosjektet, er han også israelsk, noe som betyr at han er israelsk-russisk. Denne feilen er siden blitt rettet for å gjenspeile hans status som dobbelt statsborgerskap som israelsk-russer. IE angrer på denne feilen.


Se videoen: Kirk Sorensen @ PROTOSPACE on Liquid Fluoride Thorium Reactors (Kan 2022).