Роботизированный космический аппарат весом несколько грамм, состоящий из двух основных частей.
Первая часть — StarChip: миниатюрный автоматический космический робот на основе интегральной микросхемы, оборудованный камерами, фотонными двигателями, блоком питания, приборами связи и навигации.
Вторая — световой парус: достижения нанотехнологий последних лет позволяют производить все более тонкие и легкие метаматериалы, что делает возможным создание паруса размером в несколько метров, толщиной всего в несколько сотен атомов и массой в несколько грамм.
<...>
Наноаппараты смогут достигнуть ближайшей к Земле звездной системы Альфа Центавры уже через 20 лет после запуска, сделать снимки возможных планет этой системы, собрать другую научную информацию и передать ее на Землю.
Кто-нибудь может пояснить, как космический аппарат весом несколько грамм может передать достаточно мощный сигнал на расстояние несколько световых лет?
Что такое наноаппарат
L>Наноаппараты смогут достигнуть ближайшей к Земле звездной системы Альфа Центавры уже через 20 лет после запуска, сделать снимки возможных планет этой системы, собрать другую научную информацию и передать ее на Землю.
L>Кто-нибудь может пояснить, как космический аппарат весом несколько грамм может передать достаточно мощный сигнал на расстояние несколько световых лет?
мощный сигнал и не надо.
наноаппарат весом "несколько грамм" — ну пусть сто грамм. сейчас Протоном закидываем на орбиту 20 тонн. в наноаппаратах это будет два миллиона аппаратов. "развешиваем" их по дороге, получается по аппарату на каждые 20 миллионов километров, они друг другу ретранслируют.
Наведение луча на световой парус с целью ускорения наноаппаратов до целевой скорости за несколько минут.
получается 10 лет на строительство и отработку технологий. 5 лет на разворачивание цепочки. еще 5 на получение снимков.
Здравствуйте, Stanislaw K, Вы писали:
SK>наноаппарат весом "несколько грамм" — ну пусть сто грамм. сейчас Протоном закидываем на орбиту 20 тонн. в наноаппаратах это будет два миллиона аппаратов. "развешиваем" их по дороге, получается по аппарату на каждые 20 миллионов километров, они друг другу ретранслируют.
Идея с множеством наноаппаратов-ретрансляторов интересная, только в моем понимании «несколько грамм» — это меньше 10 г, причем это суммарная масса собственно аппарата и светового паруса.
SK>получается 10 лет на строительство и отработку технологий. 5 лет на разворачивание цепочки. еще 5 на получение снимков.
Увы, так быстро не получится.
12 апреля интернет-инвестор в области фундаментальной науки Юрий Мильнер и физик Стивен Хокинг объявили о старте проекта Breakthrough Starshot, цель которого — запуск космического аппарата к звездам со скоростью 160 миллионов километров в час. Ожидается, что этап исследования и проектирования займет несколько лет.
160 миллионов километров в час — это примерно 44 тысячи километров в секунду, т.е. приблизительно 15% скорости света. Отсюда следует, что такой космический аппарат будет лететь двадцать с лишним лет до Альфы Центавра, расстояние до которой составляет примерно 4 световых года.
Здравствуйте, Lazytech, Вы писали:
L>Вторая — световой парус: достижения нанотехнологий последних лет позволяют производить все более тонкие и легкие метаматериалы, что делает возможным создание паруса размером в несколько метров, толщиной всего в несколько сотен атомов и массой в несколько грамм.[\list] L><...> L>Наноаппараты смогут достигнуть ближайшей к Земле звездной системы Альфа Центавры уже через 20 лет после запуска, сделать снимки возможных планет этой системы, собрать другую научную информацию и передать ее на Землю.
Это всё технологии прошлого века:
"Вот, двигаясь по световому лучу
Без помощи, но при посредстве,
Я к Тау Кита этой самой лечу,
Чтоб с ней разобраться на месте.
To contemplate seriously reaching the nearest stars, we need to understand the hurdles involved. First, there is the enormous cost involved in deploying any of the understood technologies. Second, despite UFO enthusiast’s beliefs, there is no hard evidence that we have ever been visited by alien spacefarers. Third, we know we can send radio waves to these destinations without problems.
With this in mind, it may simply be too expensive and technically difficult to travel in interstellar space. A better solution has been proposed: why not create an intergalactic Internet? Send small, self-replicating research probes to other stars. Once there, they build copies of themselves and continue to explore outwards, relaying a steady stream of information back to Earth.
These self-replicating probes, also known as Von Neumann machines, are named after their inventor, mathematician John Von Neumann (1903-1957). The beauty of this idea is once you manage to construct the first self-replicating machine, the rest is automatic. The probes would expand into space geometrically, spreading rapidly to fill the whole galaxy. Once established, this network could be used for communication and localization of new Earthlike planets to colonize.
As of now, building machines that work well unassisted remain a problematic task for even the best scientists if recent unmanned mission failures are any indication. A self-repairing and self-replicating robotic probe seems distant indeed.
L>Вообще-то пару лет назад я читал статью о возможности использования «наноаппаратов» для исследования космоса, только там не упоминался световой парус.
Так тут проблема не в абстрактной идее, а в конкретной статье. Вас точно ничего не смущает в идее разгонять спутник (который явно не на ГСО будет) лазером? До 0.2с за минуты. С земли?
Мне оно только вот это напоминает. Хотя не, не напоминает — там хотя бы цыферки есть.
Здравствуйте, Sinix, Вы писали:
S>Статья по ссылке вообще прекрасна:
S>возможность создания ... наноаппаратов, разгоняемых при помощи лучей лазера до скорости в 20% от скорости света (300 000 км/сек).
S>У меня нет достаточно саркастичных и в то же время цензурных комментариев, поэтому я просто промолчу.
Думаете не разгонят. Мне другое интересно, что случится при попадании на высокой скорости в другую твёрдую частицу, пусть даже разгон будет в 1000 раз меньше от запланированного. Опять же да, непонятно откуда брать достаточно энергии, пусть даже это радиоактивное излучение. С другой стороны пусть пробуют, хуже не будет. И в принципе можно было бы почитать не совсем цензурные саркастические комментарии на эту тему.
Отражаясь, сфокусированный свет передает импульс парусу. Иначе говоря, он оказывает давление на парус силой в 6.7 Ньютона на один GW (6.7x10-9 Н/W).
Но это для сфероконя в вакууме. В реальности с учётом условия "масса зонда несколько сотен грамм", разумеется, будет очень быстрый и очень маленький фейерверк. Точнее, и его не будет, т.к. этот гигаватт надо ещё до парусника доставить. Что, учитывая атмосферу и нежелание земли постоять спокойно ради великого эксперимента превращает фантастику в окончательно ненаучную.
Но фиг с ним с лазером, меня больше интересует аццкая магия с _отражением_ этого гигаватта без нагрева тела, причём не на пару секунд а на год минимум... ну в общем ребят, если мы ЭТО можем, чож мы ТАКОЙ фигнёй страдаем-то???
Ссылку выше советую прочитать целиком. Там конечно оптимисты те ещё, но хоть не ошибаются на 4 порядка — и то хлеб.
Здравствуйте, Sinix, Вы писали:
S>возможность создания ... наноаппаратов, разгоняемых при помощи лучей лазера до скорости в 20% от скорости света (300 000 км/сек). S>... S>Наведение луча на световой парус с целью ускорения наноаппаратов до целевой скорости за несколько минут.
S>У меня нет достаточно саркастичных и в то же время цензурных комментариев, поэтому я просто промолчу.
фокус в том, что бабло сейчас, а 20% от скорости света — как-нибудь потом..
Дело Петрика непобедимо!
Здравствуйте, Sinix, Вы писали:
S>Так тут проблема не в абстрактной идее, а в конкретной статье. Вас точно ничего не смущает в идее разгонять спутник (который явно не на ГСО будет) лазером? До 0.2с за минуты. С земли?
По идее, из-за сильного расхождения луча лазера на достаточно больших расстояниях его можно использовать только на начальном этапе разгона спутника, а дальше будет работать солнечный ветер.
Здравствуйте, velkin, Вы писали:
V>Думаете не разгонят. Мне другое интересно, что случится при попадании на высокой скорости в другую твёрдую частицу, пусть даже разгон будет в 1000 раз меньше от запланированного. Опять же да, непонятно откуда брать достаточно энергии, пусть даже это радиоактивное излучение. С другой стороны пусть пробуют, хуже не будет. И в принципе можно было бы почитать не совсем цензурные саркастические комментарии на эту тему.
a dust grain travelling at speed could rip a sail apart.
A dust grain at speed is going to clip a neat and tiny hole in the sail, the combined sail/grain material escaping as a high-speed jet without transferring much if any momentum to the sail. The real problem is dust hitting the chip itself, as the micron-sized dust particles will carve holes wider than the electronic circuits.
То есть наиболее опасно точное попадание пылинки в микросхему, а ее размеры достаточно малы.
Здравствуйте, Sinix, Вы писали:
S>Но фиг с ним с лазером, меня больше интересует аццкая магия с _отражением_ этого гигаватта без нагрева тела, причём не на пару секунд а на год минимум... ну в общем ребят, если мы ЭТО можем, чож мы ТАКОЙ фигнёй страдаем-то???
Я так понял, что гигаваттная мощность позволит хоть как-то компенсировать сильное расхождение луча лазера на огромных космических расстояниях, ведь до светового паруса дойдет лишь крошечная доля излучаемой энергии.
Здравствуйте, Lazytech, Вы писали:
L>Увы, так быстро не получится. L>
12 апреля интернет-инвестор в области фундаментальной науки Юрий Мильнер и физик Стивен Хокинг объявили о старте проекта Breakthrough Starshot, цель которого — запуск космического аппарата к звездам со скоростью 160 миллионов километров в час. Ожидается, что этап исследования и проектирования займет несколько лет.
L>160 миллионов километров в час — это примерно 44 тысячи километров в секунду, т.е. приблизительно 15% скорости света. Отсюда следует, что такой космический аппарат будет лететь двадцать с лишним лет до Альфы Центавра, расстояние до которой составляет примерно 4 световых года.
И ещё обратно свет долететь должен.
Если много ретрансляторов, то это будет больше, чем 4 года, т.к. надо учитывать возможность сбоев.
Здравствуйте, DreamMaker, Вы писали:
DM>фокус в том, что бабло сейчас, а 20% от скорости света — как-нибудь потом.. DM>Дело Петрика непобедимо!
Никто денег не даст. Во всяком случае сравнимых с теми, что у этого Мильнера есть сейчас.
Просто PR
Здравствуйте, Lazytech, Вы писали:
L>Для Мильнера — возможно, но там еще Марк Цукерберг фигурирует:
Тоже PR.
Могу даже поверить, что Цукерберг пока не понимает насколько реалистичен проект, но в любом случае осознаёт — для пиара полезен вне зависимости от выполнимости.
Здравствуйте, Lazytech, Вы писали:
L>Кто-нибудь может пояснить, как космический аппарат весом несколько грамм может передать достаточно мощный сигнал на расстояние несколько световых лет?
Лазерным лучем, например. Современные детекторы уже позволяют ловить отдельные фотоны.
Здравствуйте, Miroff, Вы писали:
M>Лазерным лучем, например. Современные детекторы уже позволяют ловить отдельные фотоны.
Могу себе представить рассеивание лазерного излучения на расстоянии в несколько световых лет.
P.S. Рискну предположить, что для детектирования даже отдельных фотонов на таких расстояниях лазер (напомню, речь идет о космическом аппарате массой несколько грамм) должен излучать киловатты, если не мегаватты.
