Hoe zou je een interstellair ruimtevaartuigen bouwen?
Het is in principe niet extreem moeilijk om een interstellair ruimtevaartuigen te construeren: we hebben al vijf gemaakt, zijn pionier 10 , pionier 11 , Voyager 1 , Voyager 2 en nieuwe horizons . Al deze ruimtesondes bewegen met ontsnappingssnelheid uit het zonnestelsel en zullen op een dag andere sterrensystemen bereiken.
Het probleem met deze vaartuigen vanuit praktisch oogpunt is dat ze allemaal miljoenen jaren nodig hebben om deze sterrensystemen te bereiken. Hoewel deze sondes in de nabije toekomst geen andere sterren zullen verkennen, sturen sommige, met name Voyager 2, al gegevens terug over de interface tussen onze zonnewind (de heliosfeer) en het diffuse interstellaire medium.
Als u een interstellair ruimtevaartuig wilt bouwen dat zijn doelster binnen een redelijke hoeveelheid tijd bereikt, bijvoorbeeld 50 jaar, dan vereist dit een vorm van voortstuwing aanzienlijk krachtiger dan chemische raketten, die extreem inefficiënt zijn. Mogelijke souRCES omvatten nucleair, in puls voortstuwing en nucleaire gaskernreactorvarianten, zonnezeilen, elektromagnetische lanceerders en antimaterie -aandrijfsystemen. Hoewel antimaterie voortstuwing en EM -lanceerders geavanceerder vereisen dan we nu hebben, zijn de nucleaire en zonne -zeilopties binnen het bereik van onze huidige technologie.
In de jaren '70 deed de Britse Interplanetary Society een gedetailleerde studie van een interstellair sondeontwerp dat in slechts vijftig jaar in staat zou zijn om Bernard's ster (6 lichtjaren) te bereiken. Dit interstellaire sondeontwerp gebruikte nucleaire pulsstuwing, wat betekent dat het atomaire bommen achter zich gooide, waardoor ze een deel van hun energie overbrengen naar duwplaten, die het vaartuig naar voren zouden versnellen. Op basis van hun berekeningen kan de sonde snelheden van 10% van de lichtsnelheid bereiken. Dit is rond de limiet voor nucleaire voortstuwing.
met AntimAtter of elektromagnetische lanceerders, snelheden dichter bij die van licht kunnen worden bereikt. Technische uitdagingen voor antimaterie zijn onder meer het produceren van het in de noodzakelijke hoeveelheden (we kunnen tegenwoordig alleen picogrammen van antimaterie produceren, voor miljoenen dollars) en het adequaat bevatten. Uitdagingen voor elektromagnetische lanceerders bieden de nodige energie (in het Petawatt -bereik) en lengte (honderden kilometers) om een interstellaire sonde te lanceren tot bijna lichte snelheid.