Межзвездные viaje será posible antes de lo que usted piensa

Cuando la humanidad se ambición, que condujeron a los proyectos increíbles, como el primer vuelo del hombre en el cosmos o la misión a la luna. El siguiente paso es la colonización de los planetas y, a continuación, y el viaje interestelar. La iniciativa Breakthrough Starshot humanos de la ambición y la promesa de pavimentar el camino hacia el más cercano a las estrellas.

Breakthrough Starshot, la creacin del empresario ruso multimillonario yuri Мильнера, se dio a conocer en el mes de abril de 2016, en una conferencia de prensa en la que han participado conocidos de la física, incluyendo a stephen hawking y freeman dyson. Y aunque el proyecto aún no es completo, el plan preliminar implica el envío de miles de chips del tamaño de un sello de correos en las grandes velas plateadas, que primero saldrán a la órbita terrestre, a continuación, se acelerarse terrestres láser.

Dos minutos De láser de aceleración de la nave se acelerará hasta una quinta parte de la velocidad de la luz — mil veces más rápido que cualquier aparato artificial de la historia de la humanidad.

Cada aparato volar 20 años y recopilar datos científicos sobre el espacio interestelar. Alcanzando los planetas en el sistema estelar alfa centauri, cámara digital integrada fotografiar en alta resolución y enviar imágenes a la Tierra, lo que nos permite echar un vistazo a nuestros más cercanos vecinos planetarios. En adición a los conocimientos científicos podemos aprender, ¿son estos planetas para la colonización humana.

El Equipo que se ocupa de Breakthrough Starshot, tan impresionante como la tecnología. En el consejo de administración formado milner, hawking y mark zuckerberg, creador de Facebook. El papel de director ejecutivo de la toma de pete warden, ex director del centro de investigación ames de la NASA. Varios famosos científicos, incluidos premios nobel, asesora del proyecto, y milner puso de 100 millones de dólares de recursos propios para el trabajo comenzó. Junto con sus compañeros se invierten más de 10 millones de dólares durante varios años, que ha terminado su trabajo.

A Pesar de toda esta idea parece casi de ciencia ficción, no hay ninguna investigación de los obstáculos para su aplicación. Esto, sin embargo, no necesariamente debe ocurrir mañana: para Starshot fue un éxito, se necesitan una serie de logros en el campo de la tecnología. Los organizadores y los consultores creen en el progreso exponencial y en lo que Starshot se realiza en un plazo de 20 años.

Más Lejos encontrarás una lista de las once de la tecnología Starshot y qué esperanzas de que el crecimiento exponencial durante los siguientes veinte años, que imponen la obligación de los científicos.

la Detección de planetas extrasolares

Planeta extrasolar es un planeta fuera de nuestro sistema Solar. Aunque la primera científica de la detección de exoplanetas se celebró sólo en 1988, el 1 de mayo de 2017, se ha descubierto 3608 extrasolares en 2702 los sistemas planetarios. Aunque algunos de ellos recuerdan a los planetas en el sistema Solar, entre ellos hay muchos inusuales, por ejemplo, con anillos 200 veces más ancho de los anillos de saturno.

En que la causa de las inundaciones de este descubrimiento? La significativa mejora de los telescopios.

A Solo 100 años atrás, el mayor telescopio del mundo fue el telescopio hooker, con un espejo de 2,54 metros de altura. Hoy en día es Muy Grande el Telescopio del observatorio europeo austral consta de cuatro telescopios grandes con un diámetro de 8,2 metros y es la más productiva terrestre astronómico instalación excepcional de un artículo científico en la revisión por expertos en día.

Los Científicos utilizan un tanque de batalla principal y una herramienta especial para la búsqueda de sólidos внесолнечных planetas potencialmente zona habitable de la estrella. En el mes de mayo de 2016, los científicos que utilizan el telescopio TRAPPIST en chile, no encontraron una, y en seguida los siete planetas extrasolares terrestres de tamaño potencialmente zona habitable.

Mientras tanto, en el espacio la nave espacial kepler de la NASA, diseñado específicamente para esta tarea, ya ha identificado a más de 2.000 planetas extrasolares. El telescopio espacial james webb, que será lanzado en octubre de 2018, proporcionará sin precedentes de la idea de que si la exoplanetas mantener la vida. "Si estos planetas tienen atmósfera, el JWST será la clave para la divulgación de sus secretos", dice Doug Хадгинс, científico del programa de planetas extrasolares en la sede de la NASA en washington.

Costo de inicio

La nave Nodriza Starshot será lanzado a bordo del cohete y lanzará mil vehículos. El costo del transporte de la carga útil con el uso de misiles es enorme, pero los proveedores de servicios privados, como SpaceX y Blue Origin, demostrado por el éxito en el lanzamiento de cohetes reutilizables, que, como se espera, reducirán significativamente el costo de inicio. SpaceX ya ha reducido los costos de hasta 60 millones de dólares en el lanzamiento del Falcon 9, y a medida que se expande privado de la industria espacial y de cohetes reutilizables son cada vez más comunes, el precio va a caer y caer.

Starchip

Cada 15 mm Starchip ("star chip") debe contener una gran cantidad de desafiantes de los dispositivos electrónicos, tales como el sistema de navegación, cámara, laser de comunicación, радиоизотопная la batería, el multiplexor de la cámara y de su interfaz. Los ingenieros esperan que puedan reforzar todo esto en un pequeño aparato del tamaño de un sello de correos.

Finalmente, los primeros chips de computadora en la década de 1960 contenían un puñado de transistores. Gracias a la ley de moore, hoy podemos ajustar miles de millones de transistores en cada chip. La primera cámara digital pesaba varios kilos y hacía 0,01 megapíxeles de imagen. Hoy en día el sensor digital de la cámarahace color de alta calidad de imagen de 12 megapíxeles y cabe en un teléfono inteligente — junto con otros sensores como GPS, acelerómetro y giroscopio. Y vemos cómo estas mejoras se infiltran en la exploración del espacio con la aparición de pequeños satélites nos la calidad de los datos.

Para el éxito de Starshot necesitamos para la masa del chip era de aproximadamente 0,22 gramos para el año 2030. Pero si las mejoras seguirán llegando al mismo ritmo, las proyecciones sugieren que esto es posible.

Fácil de navegar

La Vela debe ser hecho de un material de alta reflectividad (para marcar el máximo impulso del láser), un mínimo de absorción (para no quemado por el calor) y muy ligero, permitió que rápidamente se dispersa). Estos tres criterios son muy importantes, y en la actualidad el material adecuado para ellos, simplemente no existe.

Necesarios logros pueden venir de la automatización de la inteligencia artificial y acelerar el descubrimiento de nuevos materiales. Esta automatización ha llegado a que los métodos de aprendizaje de máquina hoy pueden "generar la biblioteca de los candidatos en la selección adecuada de los materiales en decenas de miles de posiciones" y ayudan a los ingenieros a determinar por qué vale la pena luchar, y qué vale la pena probar en determinadas condiciones.

Almacenamiento de energía

A Pesar de Starchip utilizará una pequeña радиоизотопную la batería durante sus 24 años de viaje, aún nos necesita normales químicas de la batería para los lasers. Los lasers necesario liberar la enorme energía en el corto plazo y, así, la energía tiene que almacenar en baterías cerca.

Las Baterías están mejorando aproximadamente en un 5% al 8% en un año, mientras que a menudo no vemos esto, ya que el nivel de consumo de energía crece. Si la batería seguirán mejorando a este ritmo, dentro de veinte años serán de 3 a 5 veces más profundos que el día de hoy. Otras innovaciones pueden seguir a importantes inversiones en el ámbito de la batería. Una empresa conjunta de Tesla y Solar City ya ha fijado 55 000 en kauai, para la acometida de la mayor parte de su infraestructura.

el Láser

Miles de láseres de alta potencia se utilizará para promocionar el aparato junto con la vela.

El Láser se sometían a la ley de moore, casi tanto como circuitos integrados, multiplicando la potencia a la mitad cada 18 meses. En la última década se ha producido un fuerte aceleración de la escala de potencia диодных y láseres de fibra. Los primeros han abierto de 10 kilovatios de fibra monomodo en 2010 y 100-киловаттный la barrera a través de un par de meses. Además del crudo de poder también necesitamos el éxito en la combinación de un phased array matriz de láser.

Velocidad

Nuestra capacidad de moverse... se movía rápidamente. En el año de 1804, fue inventado por el tren y muy pronto logró неслыханную velocidad de 100 kilómetros por hora. La nave "helios-2" eclipsó el récord en 1976: en la forma más rápida momento "helios-2" se alejaba de la Tierra a la velocidad 356 040 km/h. Después de 40 años, la nave espacial Nuevos horizontes" ha alcanzado heliocéntrico de velocidad de 45 kilómetros por segundo (más de 200 000 kilómetros por hora). Pero incluso si se mueven con una velocidad tal, necesitaría mucho tiempo para llegar a alfa centauri a cuatro años luz de distancia de nosotros.

A Pesar de la aceleración de las partículas subatómicas hasta околосветовой de la velocidad se convirtió en un lugar común para los aceleradores de partículas, objetos macroscópicos así dispersar no resultaba. El logro de un 20% de la velocidad de la luz será de 1000 aumentos de la velocidad de cualquier objeto construido por el hombre.

Almacenamiento de la memoria

La Base para los cálculos fue la capacidad de almacenar información. Starshot se depende de la continua disminución de costos y el tamaño de la memoria digital, para proporcionar suficiente espacio de almacenamiento para sus programas y de imágenes tomadas en el sistema estelar alfa centauri y sus planetas.

El Coste de la memoria ha ido disminuyendo de forma exponencial durante décadas: en 1970 megabytes cuesta alrededor de un millón de dólares; ahora relativamente poco gasto. El tamaño necesario para el almacenamiento, también se ha partido: 5-мегабайтового la unidad de disco duro, descarga en 1956 con una carretilla elevadora, hasta 512-гигабайтных de las unidades USB que pesa unos pocos gramos.

Telecomunicaciones

Una vez que Starchip hará que las imágenes se tendrá que enviar a la Tierra para su procesamiento.

Telecomunicaciones progresado considerablemente desde que alexander graham bell inventó el teléfono en 1876. El promedio de la velocidad de la internet hoy en día alrededor de 11 megabits por segundo. El ancho de banda y la velocidad necesaria para enviar imágenes digitales de 4 años luz — 40 billones de kilómetros de distancia — requerirán de los últimos avances en el campo de las telecomunicaciones.

Es Muy prometedora es la tecnología Li-Fi, la transmisión inalámbrica de la que promete ser 100 veces más rápido Wi-Fi gratuita. También se están realizando experimentos en el campo de la disgregación de las telecomunicaciones, que no será rápido, pero seguros.

de Cálculo

El Último paso del proyecto Starchip será el análisis de los datos devueltos por la nave espacial de la máquina. Para ello tendremos que confiar en el crecimiento exponencial de potencia de procesamiento que se ha incrementado en un billón de veces en los últimos 60 años.

Reducción de los costos de los cálculos recientemente ha vinculan con las nubes. Mirando hacia el futuro y el uso de nuevos métodos de cálculo como la cuántica, podemos esperar тысячекратного el aumento de la potencia por el tiempo, cuando Starshot devolverá los datos. Esta extraordinaria potencia de cálculo nos permitirá llevar a cabo complejo científicola simulación y el análisis de nuestro vecino más cercano el sistema estelar.