Een team van onderzoekers van het California Institute of Technology heeft de uitdagingen van de uitvoering van het Breakthrough Starshot-project goed onder de loep genomen. In hun Perspectief stuk gepubliceerd in het tijdschrift Natuurmaterialen , de onderzoekers schetsen de obstakels waar projectingenieurs nog steeds voor staan ​​en mogelijke oplossingen.

Breakthrough Starshot is een project dat twee jaar geleden door geldschieter Yuri Milner is gelanceerd - het doel is om tegen het midden van deze eeuw een ruimtevaartuig uit het zonnestelsel naar Alpha Centauri te sturen. De meeste ontwerpen voor zo'n ruimtevaartuig omringen het idee van een lichtzeil en een klein apparaat om communicatie mogelijk te maken. Het vaartuig zou worden aangedreven door een laserarray op aarde. Om Alpha Centauri binnen een redelijke tijd te bereiken, het vaartuig zal zeer snel moeten reizen, bijna 20 procent van de lichtsnelheid. Alfa Centauri is, ten slotte, 4,37 lichtjaar verwijderd. En hoewel het concept relatief eenvoudig is, het ontwerp stelt serieuze uitdagingen, zoals het team benadrukt.

Een lichtzeil kan worden voortgeduwd door laserstralen vanwege het momentum dat wordt gedragen door fotonen, merken de onderzoekers op. Maar om het te laten werken, het zeil moet reflecterend zijn. Het zal ook erg dun moeten zijn (misschien slechts een paar atomen breed) en lichtgewicht, minder dan een gram. Zo ver, ingenieurs hebben naar grafeen gekeken, maar het is niet reflecterend, wat betekent dat het een soort coating nodig heeft. Anderzijds, reflecterende materialen zoals metalen zijn te zwaar. Er is nog geen geschikt materiaal gevonden, meldt het team.

Een andere uitdaging waarmee het team wordt geconfronteerd, is hoe meerdere laserstralen stabiel en gefocust kunnen worden gehouden terwijl ze door de atmosfeer van de aarde gaan. Dat betekent waarschijnlijk het gebruik van lage nabij-infraroodstralen, wat betekent dat het zeil zulke golflengten van licht moet kunnen weerkaatsen. Maar dan komen gewichts- en warmteontwikkeling om de hoek kijken. dergelijke problemen, het team merkt op, betekent dat ingenieurs veel factoren moeten afwegen om de juiste combinatie van materialen te vinden.

Iets anders waar het team rekening mee moet houden, is de vorm van het zeil - het zal waarschijnlijk geen eenvoudig plat zeil zijn, omdat onvolkomenheden op het oppervlak het vaartuig de ruimte in zouden sturen. In plaats daarvan, ingenieurs zullen een ontwerp moeten ontwikkelen dat zelfcorrectie mogelijk maakt.

© 2018 Fys.org