다른 별 시스템으로 여행하고 심지어 그곳에서 인구가 많은 세계를 찾는 꿈은 여러 세대 동안 인류를 선점 한 것입니다. 그러나 우주 탐사 시대까지 과학자들이 항성 간 여행을위한 다양한 방법을 조사 할 수 없었습니다. 수년에 걸쳐 많은 이론적 설계가 제안되었지만, 최근 레이저 추진 성간 탐사에 많은 관심이 집중되고있다.
프로젝트 드래곤 플라이 (Project Dragonfly)로 알려진 최초의 개념 설계 연구는 2013 년 i4iS (Interstellar Studies)에 의해 주최되었습니다.이 개념은 레이저를 사용하여 빛의 항해와 우주선을 빛의 속도의 5 %로 가속화하여 알파에 도달하도록 요구했습니다. 약 1 세기의 센타 우리. 최근 논문에서 디자인 공모전에 참여한 팀 중 하나가 조명 및 자기 돛에 대한 제안의 타당성을 평가했습니다.
"Project Dragonfly : Sail to the Stars"라는 제목의 논문이 최근 과학 저널에 게재되었습니다. 아스트라 우주 비행사. 이 연구는 Tosolas Häfner (UPS) Université Paul Sabatier (Toulouse)를 졸업하고 Open Cosmos Ltd의 현재 시스템 엔지니어 인 Tobias Häfner가 이끌었습니다. AKKA Technologies.
성간 임무 개념과 관련하여 가장 큰 걸림돌 중 하나는 항상 관련된 여행 시간이었습니다. 이전 기사에서 보여 주었 듯이 현재 기술을 사용하여 Alpha Centauri에 도달하는 데 1,000 년에서 81,000 년이 걸릴 것입니다. 더 짧은 여행 시간을 제공 할 수있는 몇 가지 이론적 방법이 존재하지만, 아직 입증되지 않았거나 엄청나게 비싼 물리학을 포함합니다.
따라서 소형선의 최근 개발을 활용하여 더 작고 저렴한 우주선을 제작하는 등경 선의 매력이 있습니다. 이론상으로 이론상으로 또 다른 장점은 그러한 우주선이 빛의 속도의 일부로 가속 될 수 있고, 따라서 수십 년 또는 한 세기 안에 태양계와 가장 가까운 별 사이의 넓은 거리를 커버 할 수 있다는 것입니다 .
언급 한 바와 같이, 성간 우주 여행을 가까운 미래에 현실로 만드는 데 전념하는 자원 봉사 단체 인 i4iS는 2013 년 등대를위한 최초의 개념 설계 연구를 시작했습니다. 2014 년에는 우주선 설계 경쟁이 이어졌습니다. 기존 또는 단기 기술을 사용하여 100 년 이내에 Alpha Centauri에 도달 할 수 있어야합니다.
4 명의 결선 진출 자들은 2015 년 7 월 영국 행성 간 학회에서 개최 된 워크샵에서 자신의 디자인을 발표했습니다. 뮌헨 공과 대학 팀이 제출 한 컨셉이 수상한 후 킥 스타터 캠페인을 시작하여 디자인을위한 돈을 모았습니다. 샌디에고 캘리포니아 대학교 (University of California, San Diego)에서 팀이 제출 한 디자인은 획기적인 이니셔티브의 획기적인 스타 샷을위한 디자인으로 발전했습니다.
수석 저자 Hafner와 그의 동료는 영국 Cranfield University, 러시아의 Skolkovo Institute of Science and Technology (Skoltech) 및 프랑스의 UPS로 구성된 엔지니어 및 과학자들로 구성된 CranSEDS 팀의 일원이었습니다. 이 최신 연구에서 그와 그의 전 팀원들은 타당성 조사의 일환으로 임무 개념을 제시했습니다.
이 연구를 위해 그들은 lightails의 미션 아키텍처의 모든 측면을 고려했습니다. 이것은 항해의 크기, 그것을 만드는 데 사용되는 재료, 레이저 조리개의 크기, 레이저의 위치, 우주선의 무게 및 우주선이 목적지에 가까워지면 감속하는 방법에 이르기까지 다양했습니다.
결국, 임무 구조는 2750kg (~ 6000lbs)의 우주선을 빛의 속도의 5 %로 가속하기 위해 100GW의 레이저 출력을 사용해야했기 때문에 약 1 세기의 이동 시간이 소요되었습니다. 알파 센타 우리. 돛은 직경 29.4km (18.26mi)의 그래 핀 단층으로 구성되므로 직경 29.4km (18.26mi)의 조리개를 가진 레이저가 필요합니다.
이 레이저는 태양 근처 (지구-일 L1 라그랑주 포인트 또는 시스루 나르 궤도)에 위치하며 거대한 태양 전지판으로 구동됩니다. 감속하기 위해 우주선은 경선을 제압하고 금속 와이어로 구성된 자기 돛을 배치합니다. 이 항해는 직경이 약 35km이고 무게가 1000kg (2200lbs) 인 루프 구조를 형성합니다.
일단 배치되면, 자기 항해는 알파 센타 우리 (Alpha Centauri)로부터의 성간 매체와 태양풍으로부터 플라즈마를 가로 채 시스템을 감속시키고 진입 할 것이다. 그들은이 아키텍처가 질량과 속도의 균형을 이루고 100 년이 넘게 알파 센타 우리에 도달 할 수있게하고 도착하자마자 과학 작전을 수행 할 수 있다고 결론 지었다.
그들이 연구에서 알 수 있듯이, 이러한 유형의 미션 아키텍처는 많은 장점을 제공하지만, 그보다 더 큰 우주선은 그램 규모의 우주선보다 더 많은 장비를 운반하고 더 많은 과학적 데이터를 수집 할 수 있다는 사실이 아닙니다. (획기적인 스타 샷과 마찬가지로 스타 칩). 그들이 결론을 내린대로 :
“[레이저 및 마그네틱 돛]은 모두 우주선에서 추진제를 운송 할 필요가 없다는 이점을 가지고 있습니다 ... 미션은 현재 이용 가능하거나 개발중인 기술을 기반으로하지만 실제로 필요한 우주 인프라를 구축하기 위해 광범위한 개선이 필요합니다… 다중 우주선 미션 기준선 인 레이저 시스템은 적당한 시간 동안 사용됩니다. 첫 우주선에서 배운 교훈과 데이터는 다음과 같은 것을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다.”
그들은 또한 우주에서 킬로미터 크기의 구조물에 대한 필요성을 포함하여 그러한 임무가 수반해야 할 과제를 인정합니다. 이러한 구조는 궤도에 내장되어야하며, 궤도 제작 시설을 먼저 개발해야합니다. 물론 레이저 및 기타 중요한 시스템은 추가 개선 및 개발이 필요합니다. 그럼에도 불구하고 그들의 연구에 따르면이 개념은 실현 가능하고 기술적으로 타당합니다.
그러나 일부 사람들은 의심을 가지고 있습니다. 예를 들어 프랑크푸르트 괴테 대학교 이론 물리 연구소의 물리학 자 클라우디우스 그로스 박사가 있습니다. Gros는 항성 간 우주선을 만들기 위해 레이저 돛 기술을 사용하는 오랜 지지자이며, 이러한 우주선의 속도를 늦추기 위해 자기 돛을 사용하는 이론적 연구를 수행했습니다.
그는 또한 유전자 공장 또는 극저온 포드가 장착 된 레이저 돛 구동 우주선을 다른 별 시스템으로 보내는 제안 인 Project Genesis의 창립자입니다. 여기서 미생물 생명체를 "일관 적으로 거주 할 수있는 외계 행성, 즉 생명을 지탱할 수있는 행성, 그들 스스로 그것을 일으키지 않을 것입니다. 그가 이메일을 통해 Space Magazine에 표현한대로 :
“자기장에 의한 감속에 관해서는 실제로 가정 된 파라미터 내에서는 불가능합니다. 선박이 빛의 속도의 5 %로 순항 할 때와 본 논문에서 가정 한 바와 같이 20 년 안에 정박해야하는 경우에는 수백 톤의 자기 항해가 필요하다. 이러한 무거운 기술을 가속화하려면 훨씬 강력한 발사 시스템이 필요할 것입니다.”
성간 임무를 수행하기 위해 레이저 또는 태양 돛을 사용하는 개념은 뿌리가 깊습니다. 그러나 최근 몇 년 동안 그러한 우주선을 만들기위한 노력이 진정으로 이루어졌습니다. 현재, 다양한 미션 아키텍처를 제공하는 많은 개념이 있으며, 이들 모두에는 도전과 장점이 있습니다.
ii4S의 잠자리 개념 인 Haefner와 그의 동료의 제안을 포함하여 현재 여러 제안이 개발 중입니다. 과 획기적인 Starshot – 현재의 Lightsail 개념 중 어떤 것이 앞으로 수십 년 동안 Alpha Centauri로 여행을 시도하는지 알면 매우 흥미로울 것입니다.
우리의 생애에 도달하거나 과학적 데이터의 방식으로 더 많은 것을 되돌려받을 수있는 것일까 요? 아니면 일종의 단기 / 장기 거래의 조합 일 수 있습니까? 말하기 어렵다. 요점은, 항성 임무를 수행하려는 꿈은 그다지 오랫동안 꿈으로 남아 있지 않을 수 있다는 것입니다.
