Q & A about Life. Membalikkan Keadaan Hidup
Mục tiêu đằng sau sáng kiến Đột phá Starshot trị giá 100 triệu USD là tìm kiếm Alpha Centauri (hệ thống sao gần nhất với Trái đất, chỉ cách 4,37 năm ánh sáng) để tìm thế giới có thể ở được và cuộc sống ngoài hành tinh. Nếu bạn học về khoa học vũ trụ, thì bạn sẽ biết rằng, một phần mở rộng khá hợp lý của nghiên cứu ngoại hành tinh và phù hợp với học bổng xung quanh việc tìm kiếm sự sống ngoài trái đất. Điều làm cho sáng kiến Starshot trở nên táo bạo là nó kêu gọi tàu vũ trụ đi du lịch trên một nghìn tỷ dặm, chèo thuyền trên một chùm tia laser 100 gigawatt và lightsails. Bit này là - để đặt nó nhẹ - phức tạp.
Có rất nhiều câu hỏi về cách nhóm Đột phá Starshot sẽ rút ra toàn bộ và rất nhiều câu trả lời rất thú vị. Nhưng khi nói đến lightails, câu trả lời bắt đầu trở nên khá mỏng. Sự đồng thuận trong cộng đồng khoa học là trong tất cả các rào cản công nghệ liên quan đến dự án, việc tạo ra một lightbeam đủ mạnh là quan trọng nhất.
Milner và công ty muốn xây dựng một loạt các tia laser rộng hàng km (như hàng ngàn và hàng ngàn trong số chúng) ở độ cao lớn và có lẽ là trong một sa mạc. Sau đó, khi nó sắp hết thời gian để đẩy nanocraft lên Alpha Centauri, họ dự định bật một công tắc để bắn chùm tia 100 gigawatt bắn ra tàu vũ trụ với tốc độ bằng 1/5 tốc độ ánh sáng. Nếu điều đó có hiệu quả, các công nghệ nano của chúng tôi sẽ tấn công vùng ngoại ô Alpha Centauri trong vòng 20 năm.
Seth Shostak, giám đốc Trung tâm nghiên cứu của SETI tại Viện SETI, gọi laser siêu nhân đôi siêu tốc là một đề xuất đầy tham vọng, nhưng cũng nói Nghịch đảo ý tưởng đã được đưa ra một thời gian. Các nhà khoa học đã xem xét các phương pháp đẩy bằng laser trong một thời gian - gần đây nhất là hình dung làm thế nào một hệ thống như vậy có thể đưa tàu vũ trụ lên sao Hỏa chỉ trong ba ngày.
Tuy nhiên, một ý tưởng như vậy có không bao giờ vượt ra ngoài giai đoạn đề xuất, vì một vài lý do. Một là chi phí. Một gigawatt duy nhất có thể cung cấp năng lượng cho 700.000 ngôi nhà. Đó là rất nhiều năng lượng, và nó không có giá rẻ. Vì vậy, hãy tưởng tượng cố gắng cung cấp năng lượng cho một hệ thống 100 gigawatt trong 20 năm. Bạn không cần biết bất cứ điều gì về hiệu quả năng lượng để biết điều gì đó như thế này - với công nghệ hiện tại, dù sao đi nữa - sẽ có giá cao hơn GDP của toàn bộ các quốc gia.
Cái khác là sức mạnh. Nhà nghiên cứu của NASA, ông Eduardo Bendek, người đã nghiên cứu Alpha Centauri trong gần như toàn bộ sự nghiệp của mình và đang thực hiện một đề xuất gửi kính viễn vọng không gian ra ngoài để nghiên cứu khu vực, nghĩ rằng vấn đề lớn nhất đằng sau Starshot là tìm ra cách tránh bay hơi tàu vũ trụ với chùm sáng. Các nanocraft chỉ là một vài gram trong khối lượng. Có một khả năng rất cao là việc bắn tia laser 100 gigawatt vào chúng sẽ khiến chúng bay hơi. Bendek trích dẫn một thí nghiệm trước đây tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore đã bắt đầu phản ứng nhiệt hạch bằng cách sử dụng tia laser với một phần năng lượng đó. Tôi không biết họ làm thế nào để họ tìm ra điều này, anh ấy nói.
Starshot đã thừa nhận mối quan tâm này, nhưng họ đã tiết lộ chi tiết về cách chính xác họ sẽ chế tạo nanocraft mạnh mẽ. Đó có thể là do họ có một mối quan tâm khác, cấp bách hơn để tìm ra đầu tiên - chính xác là bạn sẽ lấy một chùm ánh sáng mạnh mẽ như thế nào.
David Kipping, một nhà thiên văn học tại Đại học Columbia, nói rằng ngay bây giờ, chúng ta chỉ có thể chế tạo các tia laser riêng lẻ phát ra tối đa khoảng một megawatt. Làm sao anh ấy biết? Kipping và một đồng nghiệp của ông gần đây đã viết một bài báo đề xuất xây dựng một hệ thống dựa trên laser có thể che giấu Trái đất khỏi những người ngoài hành tinh thông minh đang tìm kiếm các dạng sống khác. Mặc dù thiết bị che giấu đơn giản nhất trong tờ giấy đó yêu cầu một thứ gì đó chỉ khoảng 30 megawatt, nhưng các yêu cầu về năng lượng vẫn vượt quá mức mà một tia laser có thể làm được. Một laser một megawatt đang ở rìa của năng lực kỹ thuật của chúng tôi tại thời điểm này, điều đó có nghĩa là việc tạo ra 100 gigawatt năng lượng sẽ cần một mảng gồm một triệu laser.
Shostak nhanh chóng chỉ ra rằng với tốc độ phát triển của công nghệ, nó không thể tưởng tượng được rằng năng lượng laser có thể tăng gấp đôi sau mỗi năm năm. Chỉ trong 10 năm, một chùm ánh sáng 100 gigawatt có thể được tạo ra chỉ bằng một phần tư số laser chúng ta có thể cần ngày nay. Rằng vẫn còn rất nhiều tia laser chết tiệt
Đề xuất của Kipping, đã đưa ra một cách sử dụng khác cho hệ thống laser chính: Nó sẽ hoạt động như một đèn hiệu để giúp người ngoài hành tinh tìm thấy chúng tôi. Một thứ gì đó to lớn như chùm ánh sáng Starshot, về mặt lý thuyết có thể giúp chúng ta che giấu hành tinh, nhưng đẩy các vật thể ra ngoài không gian sẽ tiết lộ sự hiện diện của chúng ta, ông nói. Ngoài ra, Kipping cho biết công nghệ Starshot có thể sẽ dẫn đến kết quả mà LẦN gọi là rò rỉ laser không thể chứa được. Ánh sáng dư thừa này sẽ hoạt động giống như một ngọn lửa trại tỏa ra trong rừng vào ban đêm. Ngay cả khi nanocraft không thể tìm thấy bất cứ thứ gì trong Alpha Centauri, Starshot cuối cùng cũng có thể đạt được mục tiêu của mình bằng cách đưa người ngoài hành tinh đến với chúng ta.
Ở đó, rõ ràng có rất nhiều công việc cần phải đi vào đề xuất chùm sáng trước khi chúng tôi gần như nhìn thấy một phiên bản quy mô nhỏ của nó được chế tạo. Nhưng Kipping nhấn mạnh rằng điểm không thể gọi là bất cứ điều gì không thể. Ông nói chúng tôi không nên theo đuổi nó bất chấp những thách thức, ông nói. Las Lasers gần như chắc chắn sẽ là một phần quan trọng trong cách chúng ta tiến hành du hành không gian và cải thiện cuộc sống của chúng ta ở đây trên Trái đất. Tôi nghĩ nó rất tuyệt, chúng tôi rất coi trọng ý tưởng này.