Die Space-Tech von heute, die Stephen Hawking könnte macht die interstellaren Handwerk von morgen

Hawkings Plan ein Starcraft zu erstellen, die die tintige Schwärze, die Trennung zwischen uns und unseren kosmischen Nachbarn durchlaufen können ist unglaublich ehrgeizig und gefüllt mit allerlei "die Tech wird kommen" Annahmen. Aber im Kern ist bereits hier die Technologie, die Hawking und Milliardär Yuri Milner verwenden, um das Schiff zu erstellen möchten. Es ist einfach nicht ganz auf der Ebene der Entwicklung, die es sein soll.

Der Durchbruch-alle ist eine hypothetische interstellaren Schiff, das im Wesentlichen mit zwei Hauptteile kommt: einem superkleinen, Sensor-gefüllte Wafer (genannt "Starchip") und ein LightSail nur ein paar hundert Atome dick. Diese teeny Handwerk würde durch eine 100-Gigahertz-Laser-Palette angetrieben werden, die die alle auf knapp 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen würde. In 20 Jahren würden wir also auf Alpha Centauri Haustür klopfen werden.

Die Starchip ist das Herz und die Seele des Plans. Die Idee geht davon aus, das weitere Fortschreiten des Mooreschen Gesetzes, den vielzitierten "ausschließen", dass die Rechenleistung des Chips wird alle zwei Jahre verdoppelt. Theoretisch könnten wir schließlich super leistungsfähigen Computer (zusammen mit Batterien, Sensoren und was auch immer) in immer kleinere Pakete passen. Bemerkenswert gut seit den 1970er Jahren, aber Intel hat sich das Gesetz gehalten – der größte Adopter des Moores Chip Anleitung – Anzeichen der Chip Miniaturisierung Verlangsamung, streckte Moores original Zweijahres-Vorhersage bis 2,5 Jahre.

Eines der wichtigsten Themen ist, dass wir die Grenzen des Siliziums erreicht haben. Intel entwickelt Silizium-Germanium-Chips, aber das Unternehmen hat noch einen Weg zu gehen, bevor solche Chips immer zur Verfügung. Und dieses Gerät muss weniger als ein paar Gramm wiegen. So, jetzt reden wir über einer weit entfernten Zukunft.

Super winzige Satelliten, genannt Femto-Satelliten, bereits vorhanden, aber die Starchip entspricht mehr der NASA CubeSats Initiative: Kleinsatelliten, die zunehmend komplexen Wissenschaft tun können. Aber diese CubeSats gemessen in Zentimetern, sondern als die viel kleineren Nutzlast, die alle danach strebt, zu verwenden.

Um für dieses teeny Paket von Sensoren zu eintreffen am Bestimmungsort 4,3 Lichtjahre entfernt braucht man etwas an die macht, und das Projekt hat sich für Lightsails entschieden. Die Wahl ist sinnvoll, da das leichte Material sich auf Gewicht verkürzt, keine chemischen Schub erfordert und nutzt ein Photon Energie und Impuls durch die Reflexion von Licht.

Die sichtbarste Verfechter des Lightsail-Technologie ist der Planetary Society, eine Bürger-Organisation, die erfolgreich ihre erste Lightsail im Juli 2015 ins Leben gerufen und arbeitet bereits an ihrem zweiten. NASA hat eine große Ankündigung über seine eigenen Untersuchungen in solar Segeln Tech just in dieser Woche.

Die Planetary Society Lightsail ist etwa 4,5 µm dick, etwa der Dicke einen Müllsack. Aber das alle Design erfordert Lightsail Material nur ein paar hundert Atome dick. So viel wie Chips und CubeSats Sonnensegel auch deutlich verkleinern müssen.

Die letzte Herausforderung treibt die alle bis zu 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit. NASA finanziert bereits Arbeit von Phillip Lubin, ein Physiker an der University of California, Santa Barbara. Sein Projekt, bekannt als der Regie Energie Antrieb für interstellare Exploration, schaut wie Laser Raum ergeht Fahrzeuge schneller als je zuvor schieben konnte. Mit dieser Technik konnte nach Lubin, wir 220 Pfund Satelliten senden zum Mars in nur drei Tagen.

Um ein Handwerk mit nur ein paar Gramm in den interstellaren Raum zu senden, benötigen wir zu Amp dieser Laser bis 100 Gigahertz, die erforderlichen Geschwindigkeiten zu erreichen. Lubin, sagte, dass jeder dazu in der Lage, die Laser auch erdgebunden Asteroiden pulverisieren könnte (wenn erforderlich), so wir einige unglaublich leistungsstarken Lasern sprechen. Wahrscheinlich wäre dies das größte Hindernis für alles hehre Ziel, vor allem, weil ein Array dieser Größe nie errichtet worden.

Aber keiner dieser Stücke verlangen, jede Art von theoretischen Sci-Fi-Unobtainium; alles im Design existiert bereits in einem gewissen Grad der frühen Entwicklung. Meist genügt diese Stücke von Spitzentechnologie mehr Zeit im Ofen.

Bild: Planetary Society