In 2015 richtte de Russische miljardair Yuri Milner Breakthrough Initiatives op, een non-profitorganisatie die zich toelegt op het verbeteren van de zoektocht naar buitenaardse intelligentie (SETI). In april van het volgende jaar kondigden hij en de opgerichte organisatie de oprichting aan van Breakthrough Starshot, een programma om een door lichtzeilen aangedreven "wafercraft" te creëren dat de reis naar het dichtstbijzijnde zonnestelsel - Proxima Centauri - tijdens ons leven zou maken.
In de laatste ontwikkeling, op woensdag 23 mei, hield Breakthrough Starshot een "industriedag" om hun plannen voor de ontwikkeling van het Starshot laserzeil te schetsen. Tijdens dit evenement heeft de Starshot-commissie een verzoek tot het indienen van voorstellen (RFP) ingediend bij potentiële bieders, waarin zij hun specificaties schetsten voor het zeil dat het wafercraft zal dragen terwijl het de reis naar Proxima Centauri binnen onze levens maakt.
Zoals we in verschillende eerdere artikelen hebben opgemerkt, pleit Breakthrough Starshot voor de creatie van een nanoschaal op gramschaal dat wordt voortgesleept door een laserzeil. Dit zeil wordt versneld door een op de aarde gebaseerde laserserie tot een snelheid van ongeveer 60.000 km / s (37.282 mps) - of 20% van de lichtsnelheid (o.2 c). Dit concept bouwt voort op het idee van een zonnezeil, een ruimtevaartuig dat afhankelijk is van zonnewind om zichzelf door de ruimte te duwen.
Met deze snelheid zou de nanocraft in slechts 20 jaar tijd het dichtstbijzijnde zonnestelsel kunnen bereiken - Proxima Centauri, op 4.246 lichtjaar afstand. Sinds de oprichting heeft het team achter Breakthrough Starshot veel tijd en energie geïnvesteerd in het aanpakken van de conceptuele en technische uitdagingen die een dergelijke missie met zich mee zou brengen. En met deze laatste briefing willen ze het project nu van concept naar realiteit brengen.
Naast de Frank B. Baird, Jr. Professor of Science aan de Harvard University, is Abraham Loeb ook de voorzitter van de Breakthrough Starshot Adviescommissie. Zoals hij via e-mail aan Space Magazine uitlegde:
“Starshot is een initiatief om een sonde naar het dichtstbijzijnde zonnestelsel te sturen met een vijfde van de lichtsnelheid, zodat deze binnen een mensenleven van een paar decennia daar zal komen. Het doel is om foto's te verkrijgen van exoplaneten zoals Proxima b, die zich in de bewoonbare zone van de dichtstbijzijnde ster Proxima Centauri bevindt, vier lichtjaar verwijderd. De technologie die is gebruikt om deze uitdaging aan te gaan, maakt gebruik van een krachtige (100 Giga-watt) laserstraal die op een lichtgewicht (1 gram) zeil duwt waaraan een lichtgewicht elektronische chip is bevestigd (met een camera, navigatie- en communicatieapparatuur). De gerelateerde technologieontwikkeling wordt momenteel gefinancierd voor $ 100 miljoen door Yuri Milner via de Breakthrough Foundation. ”
Naast de vele inspanningen van BI om ETI te vinden - waaronder Breakthrough Listen, Breakthrough Message en Breakthrough Watch - richtte de RFP zich op de doelstellingen van Starshot. Zoals vermeld in de RFP:
"De reikwijdte van deze RFP is gericht op de technologieontwikkelingsfase - om LightSail-concepten, materialen, fabricage- en meetmethoden te verkennen, met bijbehorende analyse en simulatie die vooruitgang op weg naar een levensvatbaar pad naar een schaalbare en uiteindelijk inzetbare LightSail creëert."
Zoals Loeb aangaf, komt deze RFP niet lang na weer een 'industriedag' die verband hield met de ontwikkeling van de technologie van de laser - de 'Photon Engine'. Daarentegen was deze specifieke RFP gewijd aan het ontwerp van het laserzeil zelf, dat het nanocraft naar Proxima Centauri zal brengen.
"De Industry Day was bedoeld om potentiële partners te informeren over het project en het aanvragen van voorstellen (RFP) in verband met onderzoek naar zeilmaterialen en ontwerp," voegde Loeb eraan toe. “We hopen de komende jaren de haalbaarheid van de benodigde zeil- en lasertechnologieën aan te tonen. Het project zal fondsen toewijzen aan experimentele teams die de gerelateerde onderzoeks- en ontwikkelingswerkzaamheden zullen uitvoeren. "
De RFP behandelde ook de langetermijndoelen van Starshot en het programma voor onderzoek en ontwikkeling voor de komende jaren. Deze omvatten de investering in $ 100 miljoen in de komende vijf jaar om de haalbaarheid van de laser en het zeil te bepalen, om de waarde van de European Extremely Large Telescope (EELT) van jaar 6 tot jaar 11 te investeren en om een prototype met een laag vermogen voor de ruimte te bouwen testen en investeer de waarde van de Large Hardon Collider (LHC) over een periode van 20 jaar om het laatste ruimtevaartuig te ontwikkelen.
"De European Extremely Large Telescope (EELT) kost in de orde van een miljard [dollar] en de kosten van de Large Hadron Collider waren tien keer hoger", aldus Loeb. "Deze projecten werden genoemd om de kosten van de toekomstige fasen van het Starshot-project te kalibreren, waarbij de tweede fase het produceren van een demosysteem omvat en de laatste stap het volledige lanceringssysteem."
Het onderzoeks- en ontwikkelingsschema voor het zeil werd ook geschetst, met drie belangrijke fasen die de komende 5 jaar werden geïdentificeerd. Fase 1 (die het onderwerp was van de RFP) zou de ontwikkeling van concepten, modellen en subschaaltesten inhouden. Fase 2 omvat hardware-validatie in een laboratoriumomgeving, terwijl fase 3 bestaat uit velddemonstraties.
Nu deze laatste 'industriedag' is afgelopen, staat Starshot nu open voor inzendingen van branchepartners die hen willen helpen hun visie te realiseren. De voorstellen voor stap A, die uit een samenvatting van vijf pagina's moeten bestaan, moeten op 22 juni worden ingediend en worden beoordeeld door Harry Atwater (de voorzitter van de Sail Subcommittee) en Kevin Parkin (hoofd van Parkin Research), Jim Benford ( muWave Sciences) en Pete Klupar (de projectmanager).
De voorstellen voor stap B, die zullen bestaan uit een meer gedetailleerde samenvatting van vijftien pagina's, zullen op 10 juli worden verwacht. Hieruit worden de finalisten geselecteerd door Pete Worden, de uitvoerend directeur van Breakthrough Starshot. Als alles volgens plan verloopt, hoopt het initiatief binnen 30 jaar het eerste lasergestuurde nanocraft in Proxima Centauri te lanceren en daar binnen 50 jaar te zien aankomen.
Dus als u een lucht- en ruimtevaartingenieur bent of iemand die toevallig een privé-ruimtevaartbedrijf runt, zorg er dan voor dat u uw voorstellen klaarmaakt! Volg de links naar de BI-pagina voor meer informatie over Starshot, de technische uitdagingen die ze aanpakken en hun onderzoek. Om de dia's en grafieken van de RFP te bekijken, ga je naar Starshot's Solicitations-pagina.
