California, Santa Barbara Üniversitesi'nde, UCSB Deneysel Kozmoloji Grubu (EKG) ile araştırmacılar şu anda yıldızlararası uçuş hayalini gerçekleştirmenin yolları üzerinde çalışıyorlar. Profesör Philip Lubin'in önderliğinde grup, yönlendirilmiş enerjili hafif yelken ve bir gofret ölçekli uzay aracı (WSS) “wafercraft” dan oluşan yıldızlararası bir misyonun oluşturulması için önemli miktarda çaba harcamıştır.
Her şey yolunda giderse, bu uzay aracı göreceli hızlara (ışık hızının bir kısmı) ulaşabilir ve yaşamımız boyunca en yakın yıldız sistemine (Proxima Centauri) ulaşabilir. Son zamanlarda, EKG, uçak gemilerinin prototip versiyonunu (yani “StarChip”) başarıyla test ederek önemli bir kilometre taşına ulaştı. Bu, işlevselliğini ve performansını test etmek için prototipi balonla stratosfere göndermekten ibaretti.
Lansman, 12 Nisan 2019'da Annapolis'teki ABD Deniz Harp Okulu ile işbirliği içinde gerçekleştirildi. Bu tarih, Rus Kozmonot Yuri Gagarin'in yörünge uzay uçuşunun 58. yıldönümü ile aynı zamana denk gelecek şekilde seçildi. . Test, prototipin Pennsylvania üzerinde 32.000 m (105.000 ft) yüksekliğe kadar balonda başlatılmasından oluşuyordu.
Prof. Lubin'in UCSB’lere verdiği röportajda açıkladığı gibi Akım:
“Bu, gelecek için bir inşa sürecinin ve sistemin her bir parçasını, onu geliştirmek için test etme sürecinizin bir parçası. Gezegenler arası ve sonunda yıldızlar arası uçuş için minyatür uzay aracı geliştirmek uzun vadeli bir programın parçası. ”
StarChip'in arkasındaki fikir basit. Minyatürleştirmedeki ilerlemelerden yararlanarak, bir keşif görevinin tüm gerekli bileşenleri bir insan eli büyüklüğünde bir uzay aracına monte edilebilir. Yelken bileşeni bir güneş yelkeni kavramı ve hafif malzemelerle yapılan gelişmeler üzerine kuruludur; ve birlikte, ışık hızının% 20'sine kadar hızlandırılabilen bir uzay aracına katkıda bulunurlar.
Bu uçuş uğruna onu yaratan bilim ekibi, StarChip'i uzaydaki performansını ve diğer dünyaları keşfetme yeteneğini ölçmek için tasarlanmış bir dizi testten geçirdi. Prototip, Dünya'nın stratosferinde (uçakların operasyonel tavanından üç kat daha yüksek) nasıl başarısız olduğunu görmenin yanı sıra, Dünya'nın 4000'den fazla görüntüsünü topladı. Lubin laboratuvarında bir geliştirme mühendisi Nic Rupert'in açıkladığı gibi:
“Görüntüleme, veri iletişimi, lazer iletişim, tutum belirleme ve manyetik alan algılama gibi çok daha büyük uzay aracının işlevlerinin çoğuna sahip olacak şekilde tasarlandı. Mikroelektronikteki hızlı ilerlemeler nedeniyle bir uzay aracını bizimki gibi özel uygulamalar için daha önce yapılmış olandan çok daha küçük bir biçime çekebiliriz. ”
StarChip bu uçuşta kusursuz bir performans sergilerken, ileride bazı büyük teknik engeller var. İlgili mesafeler - 4.24 ışıkyılı (40 trilyon km; 25 trilyon mi) - ve uzay aracının ışık hızının bir kısmına ulaşması gerekeceği göz önüne alındığında, teknolojik gereksinimler göz korkutucu. Lubin'in dediği gibi:
“Bizi yaklaşık 50 yıl önce bugüne kadar aya götüren sıradan kimyasal itki, en yakın yıldız sistemi Alpha Centauri'ye ulaşmak için yaklaşık yüz bin yıl sürecekti. İyon motorları gibi gelişmiş tahrikler bile binlerce yıl alacaktı. İnsan yaşamı boyunca yakındaki yıldızlara ulaşabilen ve ışığın kendisini tahrik sistemi olarak kullanan bilinen tek bir teknoloji var. ”
Bu noktadaki en büyük zorluklardan biri, lazer yelkenini hızlandırabilecek Dünya tabanlı bir lazer dizisi inşa etmektir. Rupert, “Yeterince büyük bir lazer diziniz varsa, ışık hızının yüzde 20'sine ulaşmak için lazer yelkenli gofretleri itebilirsiniz” diye ekledi. “O zaman 20 yıl gibi bir sürede Alpha Centauri'deydin.”
2009 yılından bu yana, UCSB Deneysel Kozmoloji Grubu, Starlight adı verilen bir NASA Gelişmiş Kavramlar programının bir parçası olarak bu konsepti araştırmakta ve geliştirmektedir. 2016'dan bu yana, Breakthrough Starshot'ın bir parçası olarak Breakthrough Initiative'den (Yuri Milner tarafından oluşturulan kar amacı gütmeyen uzay araştırma programı) önemli destek gördüler.
Ekip, tek bir uzay aracı yaratmak yerine, araştırmalarının yakın yıldız sistemlerindeki dış gezegenleri ziyaret edebilecek yüzlerce hatta binlerce gofretli zanaat yaratılmasına yol açacağını umuyor. Bu uzay araçları itici güç ihtiyacını ortadan kaldıracak ve yolculuğu yüzyıllar veya binlerce yıl yerine birkaç on yıl içinde yapabilecektir.
Bu bağlamda, bu uzay aracı hayatımızın içinde yaşamın Dünya'nın ötesinde var olup olmadığını ortaya koyabilecektir. UCSB projesinin bir başka ilginç yanı da Dünya'dan diğer dış gezegenlere hayat göndermektir. Özellikle, tardigrades ve nematod c.
Planlarının bu yönü, Goethe Üniversitesi Teorik Fizik Enstitüsü'nden Dr. Claudius Gros'un önerisinden farklı değil. Uygun bir şekilde “Project Genesis” olarak adlandırılan teklif, yönlendirilmiş enerji tarafından diğer yıldız sistemlerine seyahat etmek ve orada bulunan “geçici olarak yaşanabilir” dış gezegenleri tohumlamak için harekete geçirilen uzay aracını çağırıyor. Kısacası, yaşamaya elverişli olan, ancak yaşamayan gezegenlerde hızlı bir başlangıç verilecekti.
UCSB Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bölümü'nden yüksek lisans öğrencisi David McCarthy'nin açıkladığı gibi, her şeyin mümkün olduğu noktaya gelmek çok yinelemeli bir süreçtir. “Bunları inşa etmenin amacı, bir sonraki versiyona, bir sonraki çipe ne eklemek istediğimizi bilmek” dedi. “Hazır bileşenlerle başlarsınız çünkü hızlı ve ucuz bir şekilde tekrarlayabilirsiniz.”
Bu yüksek irtifa testinin tamamlanmasıyla UCSB grubu gelecek yıl suborbital ilk uçuşu hedefliyor. Bu arada, silikon optikler ve entegre gofret ölçekli fotoniklerdeki ilerlemeler - kısmen UCSB'nin elektrik ve bilgisayar mühendisliği departmanı tarafından yürütülen araştırmalar sayesinde - bu küçük uzay aracının seri üretim maliyetini düşürüyor.
Yıldızlararası seyahatin yanı sıra, bu teknoloji Mars'a ve Güneş Sistemindeki diğer yerlere hızlı ve düşük maliyetli görevleri kolaylaştırabilir. Prof. Lubin ve araştırmacıları aynı zamanda kuyruklu yıldızlara karşı gezegensel savunma başvurularını araştırmak, uzay enkazlarını azaltmak, Dünya'nın yörüngesindeki uyduları artırmak veya uzak Güneş Sistemi karakollarını uzaktan çalıştırmak için yıllar harcadı. Yönlendirilmiş enerji söz konusu olduğunda, olasılıklar gerçekten şaşırtıcıdır.
