In een vorige aflevering zei ik dat reizen binnen het zonnestelsel al moeilijk genoeg is, reizen naar een ander sterrenstelsel in ons leven is ronduit onmogelijk. Velen van jullie zeiden dat dit de meest deprimerende aflevering was die ik ooit heb gedaan.
De afstand tot Pluto is gemiddeld ongeveer 40 astronomische eenheden. Dat is 40 keer de afstand van de zon tot de aarde. En New Horizons, het snelste ruimtevaartuig dat in het zonnestelsel reist, heeft ongeveer 10 jaar nodig gehad om de reis te maken.
De afstand tot Alpha Centauri is ongeveer 277.000 astronomische eenheden verwijderd (of 4,4 lichtjaar). Dat is ongeveer 7.000 keer verder dan Pluto. New Horizons zou de reis kunnen maken, als u bereid was ongeveer 70.000 jaar te wachten. Dat is ongeveer twee keer zo lang als je zou willen wachten op Half Life 3.
Maar mijn video heeft duidelijk impact gehad op een moedig team van raketwetenschappers, ondernemers en natuurkundigen, die geen plaats hebben in hun persoonlijk woordenboek voor het woord 'onmogelijk'. Uitdaging geaccepteerd, zeiden ze tegen zichzelf.
Begin april 2016, slechts 8 maanden nadat ik zei dat het waarschijnlijk nooit zou gebeuren, kondigde de miljardair Yuri Milner en de beroemde natuurkundige Stephen Hawking een strategie aan om een ruimtevaartuig tijdens ons leven naar een andere ster te sturen. In je gezicht Fraser, zeiden ze ... in je gezicht.
Het project gaat Breakthrough Starshot heten en wordt geleid door Pete Worden, de voormalige directeur van NASA's AMES Research Center - de mensen die aan een warp drive werken.
Het team kondigde aan dat ze $ 100 miljoen uitgeven om de technologie te onderzoeken die nodig is om een ruimtevaartuig naar Alpha Centauri te sturen, wat de reis in slechts 20 jaar maakt. En door dit te doen, kunnen ze een revolutie teweegbrengen in de manier waarop ruimtevaartuigen rond ons eigen zonnestelsel reizen.
Dus wat is het plan? Volgens hun aankondiging is het team van plan kleine piepkleine ruimtevaartuigen te maken en deze met lasers te versnellen tot 20% van de lichtsnelheid. Ja, alles is verbeterd met lasers.
We hebben in het verleden het gehad over zonnezeilen, maar de essentie is dat fotonen van licht momentum kunnen geven wanneer ze ergens tegenaan stuiteren. Het is niet veel, maar als je een enorme hoeveelheid fotonen toevoegt, kan de impact aanzienlijk zijn. En omdat die fotonen met de snelheid van het licht gaan, is de maximale snelheid voor het ruimtevaartuig in theorie gewoon de snelheid van het licht (dankzij relativiteit).
Je kunt die fotonen van de zon halen, maar je kunt ze ook krijgen van een gerichte laserstraal, ontworpen om de zeilen te vullen met fotonen, zonder het ruimtevaartuig daadwerkelijk te smelten.
In het verleden hebben ingenieurs gesproken over zonnezeilen die duizenden kilometers breed kunnen zijn, gemaakt van ragfijne vellen reflecterende stof. Heb je dat enorme, gecompliceerde zeil in je hoofd?
Denk nu kleiner. Het Starshot-ruimtevaartuig meet slechts een paar meter in doorsnee, met een dikte van slechts een paar atomen. Het zeil zou dan een microscopisch kleine lading instrumenten trekken. Een kleine chip die gegevens kan verzamelen en informatie kan verzenden - dit worden Starchips genoemd. Zelfs niet genoeg ruimte voor bemanningsverblijven voor waterberen.
Met zo'n lage massa zou een krachtige laser ze bijna onmiddellijk tot 20% van de lichtsnelheid moeten kunnen versnellen, waardoor een reis naar Alpha Centauri slechts ongeveer 20 jaar duurt.
Aangezien elke Starshot misschien maar een paar dollar kost om te maken, kan het bedrijf duizenden en duizenden produceren, in een baan om de aarde brengen en ze vervolgens naar verschillende sterren gaan bugzappen.
Er zijn natuurlijk een aantal enorme technische hindernissen te overwinnen.
De eerste is de dichtheid van het interstellaire medium. Hoewel het tussen de sterren bijna helemaal leeg is, zijn er af en toe stofdeeltjes. Normaal gesproken zouden de Starshots er met 20% van de lichtsnelheid tegenaan botsen, wat catastrofaal zou zijn.
Het tweede probleem is dat dit een enkele reis is. Zodra het 20% van de lichtsnelheid gaat, is er geen manier om het ruimtevaartuig opnieuw te vertragen (tenzij de Alpha Centaurans een remsysteem hebben). Stel je de bewegingsonscherpte en richtingsproblemen voor wanneer je probeert foto's te maken met relativistische snelheden.
Het derde probleem, en dit is een groot probleem, is dat de miniaturisatie van het ruimtevaartuig betekent dat je geen grote zender kunt hebben. Communiceren over de lichtjaren vergt VEEL kracht. Misschien maken ze verbinding met een soort array en delen ze de stroomvereisten, of gebruiken ze lasers om terug te communiceren. Misschien geven ze de gegevens terug als een Voltron-serieschakeling.
Ook al lijkt het idee om naar een andere ster te reizen vandaag de dag overdreven ambitieus, deze technologie is eigenlijk heel logisch voor verkenning in ons eigen zonnestelsel. We zouden kleine ruimtevaartuigen naar Venus, Mars, de buitenplaneten en hun manen kunnen sturen - zelfs diep in de Kuipergordel en de totaal onontdekte Oort-wolk. We zouden dit hele zonnestelsel binnen een paar decennia op verkenning kunnen laten gaan.
Zelfs als een missie naar Alpha Centauri momenteel sciencefiction is, zal deze miniaturisatie de manier zijn waarop we meer leren over het zonnestelsel waarin we leven. Laten we beginnen!
Podcast (audio): downloaden (duur: 6:19 - 2,7 MB)
Abonneren: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): downloaden (duur: 6:32 - 85.0 MB)
Abonneren: Apple Podcasts | Android | RSS
