突破摄星

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突破摄星(英語:Breakthrough Starshot)是由突破计划提出的太空探索项目,旨在研发名为“星片”(StarChip)的光帆飞行器[1],以期能以五分之一光速(每秒6万千米)、经过约20年的航行时间抵达半人马座α星,并在到达后再经过约4年的时间向地球传回信息。[2][3][4][5]

物理学家史蒂芬·霍金与投资人尤里·米尔纳于2016年4月12日在纽约共同宣布了该项目正式启动。项目的初期投资为1亿美元。米尔纳预计整个项目最终耗资可达50亿至100亿美元。[3]

主辦人[编辑]

目標[编辑]

概念[编辑]

太陽帆的概念圖

此計畫設想發射一個母艦,乘載並部署約1000個微型(數公分)飛行器到高地球軌道。再以地面的相位陣列將1兆焦耳雷射聚焦於一個飛行器的帆上,加速度達到100 km/s2 (10,000 ɡ),並在10分鐘內逐一加速每個飛行器。在初步的模型中,帆的面積為 4 m × 4 m.[6][7] 在2017年10月舉行星攝系統模型的演講中,[8][9] 對圓狀的帆計算後發現如果帆的直徑為5公尺,可以使光束導向的成本最低。

與地球大小接近的比鄰星b位在南門二恆星系適居帶內。理想情況下,突破攝星會飛行器發射到距離目標1天文單位(1.5億公里)內。在這個距離下,飛行器上的相機能捕捉夠高解析度的圖像來分辨星球的地表特徵。[10]

艦隊會由約1000艘的飛行器組成,每個星片(StarChip)都是只有數十克重的飛衛星[1] 它們將由每個10 kW雷射器組成的1平方公里陣列來推動,且總輸出功率可達100 GW。[11][12] 為了替補星片在路途中與星際的碰撞造成的損毀,所以發射1000艘以在意外時能彌補缺失。[11][13] 在2016年的一個詳細研究中,Thiem Hoang及其合作者[14] 發現減少與星際塵埃銀河系宇宙射線的碰撞,可能不是原本設想那麼嚴峻的工程難題。[15]

技術難題[编辑]

星片[编辑]

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Gilster, Paul. Breakthrough Starshot: Mission to Alpha Centauri. Centauri Dreams. 12 April 2016 [14 April 2016]. (原始内容存档于2016-04-15). 
  2. ^ Mark Zuckerberg joined Stephen Hawking to create tiny interstellar spaceships 互联网档案馆存檔,存档日期2016-04-23.
  3. ^ 3.0 3.1 Overbye, Dennis. Reaching for the Stars, Across 4.37 Light-Years; A Visionary Project Aims for Alpha Centauri, a Star 4.37 Light-Years Away. New York Times. 12 April 2016 [12 April 2016]. (原始内容存档于2016-04-12). 
  4. ^ Stone, Maddie. Stephen Hawking and a Russian Billionaire Want to Build an Interstellar Starship. Gizmodo. April 12, 2016 [12 April 2016]. (原始内容存档于2016-04-12). 
  5. ^ Breakthrough Starshot. Breakthrough Initiatives. 12 April 2016 [12 April 2016]. (原始内容存档于2016-04-12). 
  6. ^ Lightsail, Integrity under thrust.
  7. ^ Lightsail | Stability on the beam.
  8. ^ TVIW, 2. Breakthrough Starshot System Model, 20 October 2017 [29 October 2017] 
  9. ^ Parkin, Kevin. Starshot System Model. 
  10. ^ Breakthrough Initiatives. breakthroughinitiatives.org. [25 August 2016]. 
  11. ^ 11.0 11.1 Breakthrough Starshot: Concept. 12 April 2016 [14 April 2016]. 
  12. ^ 引用错误:没有为名为Economist的参考文献提供内容
  13. ^ Emspak, Jesse. No Breakthrough Yet: Stephen Hawking's Interstellar 'Starshot' Faces Challenges. Space. 15 April 2016 [15 April 2016]. 
  14. ^ Hoang, Thiem; Lazarian, A.; Burkhart, Blakesley; Loeb, Abraham. The Interaction of Relativistic Spacecrafts [sic] with the Interstellar Medium. The Astrophysical Journal. 2017, 837 (1): 5. Bibcode:2017ApJ...837....5H. S2CID 55427720. arXiv:1608.05284可免费查阅. doi:10.3847/1538-4357/aa5da6. 
  15. ^ Timmer, John. Just how dangerous is it to travel at 20% the speed of light?. Science (Ars Technica). 24 August 2016 [28 August 2016]. 

外部链接[编辑]