tér

A "Halo-motor" majdnem a fénysebességre képes felgyorsítani az űrhajót

2016-ban Stephen Hawking fizikus és milliárdosJurij Milner kiderült egy tervet, hogy utazzon a csillagokba. Az úgynevezett Breakthrough Starshot projekt egy 100 millió dolláros program a legközelebbi csillagrendszer meglátogatásához szükséges technológiák fejlesztésére és bemutatására. A potenciális célpontok közé tartozik a Proxima Centauri, egy körülbelül négy fényévnyi távolságra fekvő rendszer, több exoplanettal, amelyek közül az egyik hasonlít a Földre.

Projekt áttörés Starshot

Hawking és Milner tervei szerintÉpítsen több ezer apró mikrochip méretű űrhajót, és használjon fényt, hogy felgyorsítsa őket relativisztikus sebességre - vagyis közel a fénysebességhez. Egy nagy flotta növeli annak esélyét, hogy legalább egyikük biztonságosan megérkezzen. Mindegyik csillagcsík a tollaslabda udvarán mérhető fényhez van csatlakoztatva, majd rendkívül erőteljes földi lézerekkel besugározva.

A lézermozgásnak számos előnye van. A legfontosabb dolog az, hogy az űrhajónak nincs szüksége üzemanyagra, és ezért ne vegyen fel extra súlyt velük. A könnyű vitorla felgyorsításával is felgyorsíthatja a hajót a fénysebesség 20% ​​-áig. Ebben az esetben a flotta kevesebb, mint 30 év múlva érkezik meg a Proxima Centauri-ba.

Az ilyen küldetéshez szükséges fantasztikusan erős lézerek kifejlesztése különösen nehéz és költséges lesz. Egy nyilvánvaló kérdés születik: van-e másik módja a relativisztikus sebességek elérésének?

Ma van egyfajta válaszunk, köszönjükDavid Kipping, a New York-i Columbia Egyetem csillagászának munkája. Kipping új gravitációs csípőformával jött létre, ugyanazzal a technológiával, amellyel a NASA például a Galileo űrhajót küldte Jupiternek. Az ötlet az űrhajó felgyorsítása, egy hatalmas tárgy, például egy bolygó mellé történő küldése. Így az űrhajó elveszti a bolygó sebességének egy részét, és segítségével felgyorsítja.

A gravitációs csúzli nagyszerűen működikmasszív testek. Az 1960-as években Freeman Dyson fizikus kiszámította, hogy egy fekete lyuk relativisztikusan gyorsíthatja az űrhajót. De az ilyen objektumhoz közeledő űrhajók erői valószínűleg elpusztítják.

Ezért Kipping ügyes alternatívát kínált. Az ötlete az, hogy a fotonokat a fekete lyuk körül irányítsa, majd használja fel a kapott extra energiát, hogy felgyorsítsa a könnyű vitorlát. „A fekete lyuk kinetikus energiáját kék fénysugárként továbbítja a fénysugárnak, és visszatérve a fotonok nem csak felgyorsítják az űrhajót, hanem energiát is adnak hozzá” - mondja Kipping.

Ez a folyamat a fekete lyuk körüli rendkívül erős gravitációs mezőtől függ. Mivel a fotonok kis, de még mindig pihenő tömeggel rendelkeznek, ez a mező körkörös pályán képes megvilágítani a fényt.

Kipping munkája egy kicsit máspálya, az űrhajó által kibocsátott fotonok irányítása a fekete lyuk körül és vissza - egyfajta pálya-bumeráng. Az utazás során a boomerangon lévő fotonok kinetikus energiát kapnak a fekete lyuk mozgásából.

Ez az energia képes felgyorsítani a kozmikusmegfelelő hajóval felszerelt hajó. Kipping elképzelése szerint "halo-motor". A halogénmotor egy mozgó fekete lyuk kinetikai energiáját gravitációval egy űrhajóra továbbítja. Ebben az esetben az űrhajó ebben a folyamatban nem fogyaszt saját üzemanyagot.

Mivel a halo-motor mozgást használfekete lyuk, a legjobban olyan bináris rendszerekre alkalmazható, amelyekben egy fekete lyuk egy másik tárgy körül forog. Ezután a fotonok energiát kapnak a fekete lyuk mozgásából a pályája megfelelő pontjain.

És egy ilyen motornak bármilyen tömeggel kell dolgoznia,ami lényegesen kisebb, mint egy fekete lyuk tömege. Kipping azt mondja, hogy a bolygó méretének mechanizmusai lehetségesek vele. Így egy jól fejlett civilizáció relativisztikus sebességgel utazhat a galaxis egyik részéből a másikba, a fekete lyukak bináris rendszeréből ugorva a másikba. „A fejlett civilizáció a könnyű vitorlás koncepcióját használhatja relativisztikus sebességek és rendkívül hatékony mozgás elérése érdekében” - mondja.

Ugyanez a mechanizmus is lelassulhatűrhajó. Tehát ez a fejlett civilizáció valószínűleg bináris rendszerpárokat keres, fekete lyukakkal, amelyek gyorsítóként és lassítóként fognak működni.

A Tejút körülbelül 10 milliárdot tartalmazbináris fekete lyukrendszerek. De Kipping megjegyzi, hogy valószínűleg csak korlátozott számú pálya kapcsolódik egymáshoz, így ezek a csillagközi autópályák valószínűleg nagyon értékesek.

Természetesen a szükséges technológiaennek a koncepciónak a használata jelenleg az emberiség képességein túl van. De a csillagászoknak képesnek kell lenniük arra, hogy kitalálják, hol találhatók a legjobb csillagok, valamint a civilizációk technikai aláírásait, amelyek kihasználhatják azokat.

Nos, talán egy nap leszünk képesek lovagolni őket. Utazol? Mondja el velünk a Telegramban.