Breakthrough Starshot mencari bukti konsep untuk misi 100 juta mil per jam - menggunakan nanocrafts ringan - untuk mencapai bintang terdekat dalam 20 tahun.
Impian bepergian ke bintang-bintang adalah hidup dan sehat. Konsep artis melalui BreakthroughInitiatives.org.
Bulan ini, miliarder teknologi tinggi Rusia Yuri Milner dan yang lainnya mengumumkan Breakthrough Starshot, sebuah rencana untuk menghabiskan $ 100 juta untuk mengambil langkah selanjutnya menuju perjalanan bintang di zaman kita. Mereka akan menggunakan dana tersebut untuk memulai studi proof-of-concept untuk misi terbang 100 juta mil per jam ke sistem bintang terdekat terdekat, Alpha Centauri, yang terletak sekitar 4 tahun cahaya atau 25 triliun mil (40 triliun km). Mereka akan mencari konfirmasi bahwa mungkin untuk menggunakan sinar 100-gigawatt untuk mendorong sekitar 1.000 ultra-ringan nanocraft hingga 20 persen dari kecepatan cahaya. Jika terbukti memungkinkan, armada nanostarship ini dapat mencapai Alpha Centauri dalam waktu sekitar 20 tahun sejak diluncurkan.
Karena kecepatan perjalanan cahaya yang terbatas (termasuk gelombang radio), kami kemudian akan menunggu 4 tahun lagi untuk mendengar kabar dari setiap nanocraft yang berhasil menyapu sistem Alpha Centauri.
Rencana untuk meluncurkan kapal manusia kita ke ruang angkasa yang luas ini dipimpin oleh organisasi yang sama yang - pada bulan Juli 2015 - mengumumkan upaya baru senilai $ 100 juta yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam Pencarian untuk Intelijen Extraterrestrial (SETI). Di situs webnya, Breakthrough Initiatives menggambarkan dirinya sebagai:
... sebuah program eksplorasi ilmiah dan teknologi, menyelidiki pertanyaan besar kehidupan di alam semesta: Apakah kita sendirian? Apakah ada dunia yang bisa dihuni di lingkungan galaksi kita? Bisakah kita membuat lompatan besar ke bintang-bintang? Dan bisakah kita berpikir dan bertindak bersama - sebagai satu dunia di kosmos?
Pete Worden, mantan direktur NASA AMES Research Center, akan memimpin Breakthrough Starshot, disarankan oleh komite ilmuwan dan insinyur bintang. Dewan terdiri dari Yuri Milner, fisikawan Stephen Hawking dan Mark Zuckerberg. Ann Druyan, Freeman Dyson, Mae Jemison dan Avi Loeb juga berpartisipasi dalam pengumuman di One World Observatory di New York City pada 12 April 2016.
Yuri Milner adalah penyandang dana utama Breakthrough Initiatives. Dia adalah investor awal di dan dan telah mendanai upaya besar lainnya, misalnya, penghargaan terbesar di dunia dalam bidang Biomedis dan Ilmu Hayati, yang disebut Hadiah Terobosan. Gambar melalui Rusnanotekh.com
Para ilmuwan percaya ada 3 bintang dalam sistem Alpha Centauri, meskipun Proxima Centauri - pada 0,2 tahun cahaya dari dua lainnya, dan bintang terdekat sebenarnya dengan matahari kita - mungkin tidak terikat secara fisik. Ilustrasi oleh Ian Morrison, via manyworlds.space
Meskipun hanya ada satu planet yang diketahui sejauh ini dalam sistem Alpha Centauri, yang mengorbit Alpha Centauri B, Anda dapat bertaruh bahwa - jika kami bertujuan untuk membuat nanokraft di sana - para astronom akan mengalihkan perhatian mereka untuk mencari lebih banyak planet dalam sistem bintang terdekat ini.
Kenapa kita belum mengunjungi sistem Alpha Centauri? Itu karena 25 triliun mil sangat jauh dari sini. Menggunakan teknologi yang ada, pesawat ruang angkasa tercepat kami saat ini akan membutuhkan sekitar 30.000 tahun untuk sampai ke sana, kata Breakthrough Starshot.
Tapi semua pesawat ruang angkasa yang ada sangat besar dan kikuk berbeda dengan skala nano-gram - dijuluki StarChips - sedang diusulkan di sini. Terobosan Starshot berharap untuk menetapkan apakah kapal kecil yang ringan, di layar yang didorong oleh cahaya, dapat terbang ribuan kali lebih cepat daripada pesawat ruang angkasa tercepat yang dibangun hingga sekarang.
Apa yang saya sukai dari konsep Starshot adalah bahwa itu benar-benar visioner, lompatan dan batas di luar apa yang telah diusulkan sejauh ini untuk perjalanan bintang, namun masih didasarkan pada sains dan teknologi mutakhir. Starshot membayangkan meluncurkan kapal induk yang membawa 1.000 pesawat ruang angkasa kecil ke orbit ketinggian tinggi. Setiap pesawat adalah wafer skala gram, yang membawa kamera, pendorong foton, catu daya, peralatan navigasi dan komunikasi, dan ”merupakan wahana antariksa yang berfungsi penuh,” kata tim Starshot.
Pengendali misi akan menyebarkan nanocraft - mereka dalam perjalanan - satu per satu. Array laser berbasis-tanah yang disebut a cahaya beamer akan digunakan untuk memfokuskan cahaya pada layar kapal, untuk mempercepat kapal individu ke kecepatan target "dalam beberapa menit."
Foto pertama Bumi dari luar angkasa, 24 Oktober 1946, melalui White Sands Missile Range / Applied Physics Laboratory. Baca lebih lajut. Gambar pertama melalui nanocraft dari sistem Alpha Centauri akan menjadi rudimenter, mungkin seperti ini gambar pertama Bumi?
Rencananya adalah untuk menempel empat kamera (masing-masing dua megapiksel) pada sebuah chip yang akan memungkinkan untuk beberapa pencitraan dasar. Data akan ditransmisikan kembali ke Bumi menggunakan antena panjang meter yang dapat ditarik, atau mungkin bahkan menggunakan lightsail untuk memfasilitasi komunikasi berbasis laser yang dapat memfokuskan sinyal kembali ke Bumi.
Breakthrough Starshot mengatakan dalam pernyataannya baru-baru ini bahwa rencananya:
... membawa pendekatan Lembah Silikon ke perjalanan ruang angkasa, memanfaatkan kemajuan eksponensial di bidang teknologi tertentu sejak awal abad ke-21.
Sebagai contoh, lightsail akan dimungkinkan oleh kemajuan dalam nanoteknologi yang memproduksi material metamaterial yang semakin tipis dan ringan, yang, menurut Breakthrough Star:
... berjanji untuk memungkinkan pembuatan layar skala meter tidak lebih dari beberapa ratus atom tebal dan pada skala skala gram.
Video di bawah ini menunjukkan animasi yang diusulkan cahaya beamer, array bertahap laser untuk menyalakan lightsails dan juga untuk menerima informasi kembali dari nanocraft.
Fase penelitian dan rekayasa untuk Breakthrough Starshot diperkirakan akan berlangsung "beberapa tahun." Philip Lubin, penasihat ilmiah untuk proyek tersebut, mengatakan kepada Popular Science pada 27 April bahwa, pada fase awal:
... kami akan membangun array laser prototipe di kelas 10 hingga 100 kilowatt, 'bintang-keripik' skala gram dengan pencitraan dan sensor lainnya serta sistem komunikasi laser, dan layar prototipe, serta mengeksplorasi banyak tantangan teknis untuk membangun sistem penuh.
Setelah itu, pengembangan misi utama untuk Alpha Centauri akan membutuhkan anggaran yang sebanding dengan eksperimen ilmiah terbesar saat ini. Pemimpin proyek Pete Worden menyebutkan angka "sekitar $ 10 miliar." Upaya skala penuh akan melibatkan:
Membangun beamer cahaya skala kilometer berbasis darat di ketinggian tinggi dalam kondisi kering.
Menghasilkan dan menyimpan energi beberapa jam gigawatt per peluncuran.
Meluncurkan 'kapal induk' yang membawa ribuan nanocraft ke orbit ketinggian tinggi.
Mengambil keuntungan dari teknologi optik adaptif secara real time untuk mengimbangi efek atmosfer.
Memfokuskan sinar cahaya padaailail untuk mempercepat nanocraft individu ke kecepatan target dalam beberapa menit.
Akuntansi untuk tabrakan debu antarbintang dalam perjalanan ke target.
Mengambil gambar planet, dan data ilmiah lainnya, dan mengirimkannya kembali ke Bumi menggunakan sistem komunikasi laser terintegrasi.
Menggunakan beamer cahaya yang sama yang meluncurkan nanocraft untuk menerima data dari mereka lebih dari 4 tahun kemudian.
Breakthrough Starshot juga berencana untuk membentuk program hibah penelitian, untuk menyediakan dana lain untuk mendukung penelitian dan pengembangan ilmiah dan teknik yang relevan. Yuri Milner, pendiri Breakthrough Initiatives, mengatakan:
Kisah manusia adalah salah satu lompatan besar. Hanya 55 tahun yang lalu ... Yuri Gagarin menjadi manusia pertama di luar angkasa. Hari ini, kami sedang mempersiapkan lompatan besar berikutnya, ke bintang-bintang.
Stephen Hawking berkata:
Bumi adalah tempat yang indah, tetapi mungkin tidak abadi selamanya. Cepat atau lambat, kita harus melihat ke bintang-bintang. Terobosan Starshot adalah langkah pertama yang sangat menyenangkan dalam perjalanan itu.
Pete Worden berkata:
Kami mengambil inspirasi dari Vostok, Voyager, Apollo dan misi besar lainnya. Sudah waktunya untuk membuka era penerbangan antarbintang, tetapi kita harus tetap berusaha untuk mencapai ini.
Intinya: Breakthrough Starshot - bagian dari Breakthrough Initiatives - mengumumkan sebuah rencana pada bulan April 2016, untuk gram-nanostarship skala pada misi ke Alpha Centauri, sistem bintang terdekat berikutnya. Rencananya termasuk waktu perjalanan ke sistem bintang ini hanya 20 tahun Bumi. Investasi sebesar $ 100 juta telah dilakukan untuk studi proof-of-concept di tahun-tahun mendatang.