NASA rozpoczęła planowanie misji międzygwiezdnej

[KopalniaWiedzy.pl 357]

NASA rozpoczęła planowanie misji międzygwiezdnej w celu poszukiwania życia poza Układem Słonecznym. Na razie plany te znajdują się w bardzo wczesnej fazie. Informację na ich temat przekazał Anthony Freeman z Jet Propulsion Laboratory, który brał udział w konferencji Amerykańskiej Unii Geofizycznej (AGU). Misja do Proxima Centauri miałaby odbyć się przed rokiem 2069, czyli przed 100. rocznicą lądowania człowieka na Księżycu.

Pierwsze informacje, że NASA może zorganizować taką wyprawę, pojawiły się w ubiegłym roku. Wtedy to informowaliśmy, że do projektu budżetu NASA na rok 2017 dołączono raport, w którym Izba Reprezentantów wezwała NASA do badań i rozwoju systemu napędowego umożliwiającego podróż międzygwiezdną sondy poruszającej się z prędkością 0,1c (10% prędkości światła).

Agencja najwyraźniej postanowiła spełnić życzenie posłów i rozpoczęła prace koncepcyjne, których wynikiem może być wysłanie sondy w kierunku Proxima Centauri. W ubiegłym roku odkryto tam planetę Proxima Centauri b, a niedawno pojawiły się dane sugerujące, że wokół gwiazdy znajduje się więcej planet.

Podczas jesiennej konferencji AGU Anthony Freeman wygłosił odczyt „The First Interstellar Explorer: What should it do when it Arrives at its Destination?”. Podczas dyskusji po odczycie naukowiec stwierdził, że jest to najbardziej ambitne przedsięwzięcie ludzkości: trwająca 40 lat misja do planety znajdującej się w ekosferze jednej z najbliższych nam gwiazd.

Planowanie misji znajduje się na tak wczesnym etapie, że nie nadano jej nawet nazwy roboczej. NASA zdaje sobie też sprawę, że obecnie nie istnieją technologie, które pozwoliłyby na jej rozpoczęcie. Jednak mamy kilkadziesiąt lat, w czasie których odpowiednie technologie powinny się pojawić.

Misja miałaby składać się z sześciu etapów. Pierwszym z nich, najłatwiejszym, będzie wydostanie się poza Układ Słoneczny. To już udało się ludzkości osiągnąć. W przestrzeni międzygwiezdnej znajduje się obecnie sonda Voyager 1. Pozostałych pięć etapów – przetrwanie podróży do Proximy Centauri, zwolnienie do odpowiedniej prędkości, poprawa trajektorii lotu tak, by zbliżyć się do planety, zebranie danych, przesłanie danych na Ziemię – wykraczają poza nasze obecne możliwości techniczne.
Podczas swojego odczytu Freeman odniósł się do dwóch z sześciu faz, odpowiadając na liczne pytania dotyczące np. natury zbliżenia do planety – czy będzie to przelot czy umieszczenie pojazdu na jej orbicie – oraz rodzaju zbieranych danych, które mogą np. dotyczyć składu atmosfery planety, wykonania zdjęć jej powierzchni, sprawdzeniu liczby księżyców. Trzeba liczyć się z tym, że plan misji może ulegać zmianom. Pojazd, w ciągu swojej 40-letniej podróży, będzie wysyłał na Ziemię informacje, a te mogą wpłynąć na zmodyfikowanie zamierzeń naukowców.

Obecnie najdalej wysłanym przez człowieka obiektem jest Voyager 1. Obecnie sonda znajduje się w odległości 141,5 jednostek astronomicznych czyli 21 165 000 000 kilometrów od Ziemi. To mniej niż 20 godzin świetlnych. Przebycie tej drogi zajęło Voyagerowi 40 lat. Do Proximy Centauri dzieli nas odległość około 37 200 godzin świetlnych.

« powrót do artykułu

[rahl 26]

Plany ambitne, ale wydaje mi się, że są raczej próbą odpowiedzi NASA na projekty typu Breakthrough Starshot niż prawdziwym projektem naukowym.

 

p.s. Do 2069r Proxima będzie trochę bliżej do naszego układu słonecznego.

p.s.2 Do tego też roku zapewne będziemy mieli teleskopy, które pozwolą dokładnie zobaczyć wszystkie planety i stwierdzić brak lub obecność życia.

Edited December 20, 2017 by rahl

[Jack Malecki 1]

Bez sensu.

Czekam na veto.

Edited December 20, 2017 by Jack Malecki

[Ergo Sum 36]

Jedynym rozwiązaniem dla takiej podróży jest dokonanie przełomu w kwestii stworzenia samowystarczalnego zamkniętego ekosystemu wewnątrz statku oraz dowolnego przedłużenia ludzkiego życia. Taki statek mógłby lecieć nawet milion lat. I teraz pytanie - dlaczego żaden taki statek nie odwiedził naszego układu?

[Calamity J 2]

To się kompletnie nie dodaje. Uwzględniając tempo rozwoju cywilizacyjnego z ostatnich 500 lat, lepiej jest wydać posiadane środki na rozwój różnych dziedzin nauki czy nawet na kwestie społeczne, żebyśmy się czasem nie pozabijali na Ziemi, niż pakować nawet relatywnie niewielkie środki w jakieś podróże na kraniec wszechświata. Potrzebny jest przełom w astrofizyce i inżynierii ala zakrzywianie czasoprzestrzeni i podróż na skróty, a nie fantasmagorie na poziomie wystrugania rakiety z drewna gołymi rękami.

[ww296 10]

Potrzebne jest wydajne źródło energii które teoretycznie mamy w postaci reaktora i najważniejsze - silnik potrafiący napędzać pojazd bez straty masy. Którego (chyba) nie mamy nawet teoretycznie.

Te teleskopy potrafiące obserwować planety wielkości ziemi z odległości kilku lat świetlnych to wydaje mi się nierealne.

[Jarek Duda 139]

Może szybciej dotrze do bardzo odległego celu jeśli zamiast wysyłać w danym momencie z 0.1c, jednak poczekać kilka lat żeby rozwój technologii pozwolił przyśpieszyć do 0.11c ...

Próbując szukać nazwy tego paradoksu, chyba miał kilka: https://ask.metafilter.com/239867/Whats-the-name-of-this-paradox ...

 

Ale niestety 0.1c już brzmi jak dalekie SF - nie tylko ze względu na źródło energii ( https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_pulse_propulsion ?), ale i osłonę przed m.in. wodorem wypełniającym przestrzeń kosmiczną ( https://en.wikipedia.org/wiki/Bussard_ramjet ?)

[rahl 26]

Jedynym rozwiązaniem dla takiej podróży jest dokonanie przełomu w kwestii stworzenia samowystarczalnego zamkniętego ekosystemu wewnątrz statku oraz dowolnego przedłużenia ludzkiego życia. Taki statek mógłby lecieć nawet milion lat. I teraz pytanie - dlaczego żaden taki statek nie odwiedził naszego układu?

A gdzie tam jest napisane o misji załogowej. Poza tym skąd wiesz, że nie odwiedził ? Nasze zapisy historyczne mają raptem kilka tysięcy lat.

[Jarek Duda 139]

Poza tym skąd wiesz, że nie odwiedził ?

Ostatnio jest głośno o pierwszym zaobserwowanym "gościu" spoza układu ... ale nic dziwnego tam nie znaleźli:

http://www.cbc.ca/news/technology/oumuamua-interstellar-visitor-1.4454180

http://www.sci-news.com/astronomy/breakthrough-listen-no-artificial-signals-interstellar-asteroid-oumuamua-05550.html

https://en.wikipedia.org/wiki/%CA%BBOumuamua#Hypothetical_space_missions

Edited December 21, 2017 by Jarek Duda

[OtByt 11]

 

 

... ale nic dziwnego tam nie znaleźli

Przy takich prędkościach misje międzygwiazdowe muszą być długie. Być może na pokładzie nie ma już nikogo żywego. Być może przy wielopokoleniowej wyprawie doszło do klasycznej ewolucji i na pokładzie zostali neandertale.

[Jarek Duda 139]

O tu jest bardziej optymistyczny: http://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/news/oumuamua-interstellar-visitor-alien-object-breakthrough-listen-latest-discovery-proof-a8116756.html

Obok świeżych niusów o programie ufo pentangonu http://www.independent.co.uk/news/world/americas/pentagon-ufo-alloys-program-recover-material-unidentified-flying-objects-not-recognise-us-government-a8117801.html

[Guest]

Niech pomysla o transmisji danych z uzyciem splatania kwantowego... moglibysmy obserwowac wszystko na zywo, sterowanie aparatura tez bedzie latwiejsze.

[Jarek Duda 139]

Scientific American (sceptycznie) o tych "alien alloys": https://www.scientificamerican.com/article/the-truth-about-those-alien-alloys-in-the-new-york-times-ufo-story/

I słusznie, kiedyś grało się w x-coma, ale w rzeczywistości mając nieznany materiał obecnie dość łatwo bardzo dużo o nim powiedzieć - od spektrometrii dla analizy składu pierwiastkowego, metod optycznych też opartych na widmie, krystalografii rentgenowskiej jeśli nie amorficzne, AFM/STM, NMR, EPR ...

[thikim 119]

 

 

Niech pomysla o transmisji danych z uzyciem splatania kwantowego... moglibysmy obserwowac wszystko na zywo, sterowanie aparatura tez bedzie latwiejsze.

 

To tak nie działa.

 

 

ale w rzeczywistości mając nieznany materiał obecnie dość łatwo bardzo dużo o nim powiedzieć - od spektrometrii dla analizy składu pierwiastkowego

 

Chyba że "badacz" zna tylko amelinium albo ma takie metody badawcze jakie ma. 

[darekp 80]

Pozostałych pięć etapów – przetrwanie podróży do Proximy Centauri, zwolnienie do odpowiedniej prędkości, poprawa trajektorii lotu tak, by zbliżyć się do planety, zebranie danych, przesłanie danych na Ziemię – wykraczają poza nasze obecne możliwości techniczne.

 

Weźmy pod uwagę tylko jeden etap - wyhamowanie. Energia kinetyczna sondy podróżującej z prędkością 0,1 c wynosi (wezmę przybliżenie newtonowskie, bo efekty relatywistyczne będą przy tej prędkości jeszcze dość słabe) to m*(0,1c)^2/2 = 0,005*m*c^2. Zatem aby całkowicie wyhamować taką sondę potrzeba energii odpowiadającej anihilacji pięciu promili jej początkowej masy (no bo E=delta_m*c^2, zatem delta_m = E/(c^2) = 0,005 * m). Taką energię można by uzyskać z anihilacji, ale to oznaczałoby, że np. jednokilogramowa sonda musiałaby zabierać ze sobą 2,5 grama antymaterii jako paliwo (zakładając brak strat energii - bardzo nierealistyczne założenie). Wyprodukowanie choćby grama antymaterii jest obecnie chyba poza naszymi możliwościami technicznymi (nie wiem, czy dobrze pamiętam, ale w akceleratorach produkuje się z wielkim trudem po kilka, góra kilkadziesiąt atomów anty-wodoru (??)).

 

Formalnie rzecz biorąc wystarczyłaby jeszcze synteza termojądrowa, bo deficyt masy podczas niej wynosi trochę ponad 6,6 promila (https://pl.wikipedia.org/wiki/Deficyt_masy, https://brainly.pl/zadanie/4179651, jądro atomu helu-4 ma masę 4,00150, podczas gdy dwa jądra deuteru mają masę 2*2,014102, stąd wychodzi deficyt masy 2*2,014102-4,00150 = 0,0267, czyli w wersji "promilowej" 0,0267/(2*2,014102) = 0,00663 masy początkowej). Ale pomiędzy 5-cioma promilami i 6,6 jest tak mała różnica, że jeśli wziąć pod uwagę straty energii, to, że sam silnik hamujący musi mieć niezerową masę itd. itp. to sprawa marnie wygląda ;(

 

P.S. A słynna radziecka Car bomba (https://pl.wikipedia.org/wiki/Car_bomba, ilość energii odpowiadająca anihilacji 2,3 kg materii) nie wystarczyłaby do zatrzymania Tesli Elona Muska rozpędzonej do prędkości 0,1c

Edited December 28, 2017 by darekp