Рой крошечных кораблей для исследования космоса

25.09.2023

Мечта о межзвездных путешествиях, которая жила в сердцах многих поколений, остается пока что недосягаемой из-за многочисленных технических преград. Тем не менее, международная группа ученых верит, что существует путь обойти эти преграды. Их задумка заключается в использовании мощного лазера для отправки к Проксиме Центавра роя тысяч микрозондов, каждый весом лишь несколько граммов. Эти зонды образуют гигантскую линзу диаметром в 100 тысяч километров и поддерживают оптическую связь в процессе своего путешествия. Однако для реализации этой амбициозной идеи потребуется инвестиция в размере 100 миллиардов долларов и 100 гигаватт электроэнергии для работы мощного лазера.

На данный момент в области космических исследований существует два основных проекта по созданию космических судов, способных достичь релятивистских скоростей и дотянуться до ближайших звезд в течение нескольких десятков лет. Один из них - проект "Breakthrough Starshot" (путешествие к Альфе Центавру), а второй - "Проект Лира", целью которого является перехват и изучение загадочного объекта Оумуамуа. Помимо основных задач, эти проекты также включают в себя создание межзвездной коммуникационной сети.

Группа ученых, работающих в рамках Инициативы межзвездных исследований, провела исследование, посвященное идеи построения роя космических кораблей массой всего несколько граммов и их направлению к Проксиме Центавра с помощью мощных лазерных лучей, поддерживая оптическую связь с Землей. В течение многих лет данная команда работала над исследованием оптимальных способов изучения ближайших звезд с использованием флотилии из тысячи или более мелких зондов, сообщает Universe Today.

В ближайшем будущем существуют ограничения, такие как мощность лазера около 100 ГВт и стоимость в размере около 100 миллиардов долларов, которые накладывают верхний предел на массу космических аппаратов, которые можно отправить к ближайшей звезде в разумное время, то есть в течение десятков, а не сотен лет. Это означает, что масса космических аппаратов ограничивается всего несколькими граммами. Однако если ученые смогут разработать методы запуска кораблей, то можно будет отправить целый рой.

Существует множество вопросов, связанных с этой идеей. Например, как обеспечить защиту кораблей от межзвездной пыли и как поддерживать широкополосную связь на релятивистских скоростях? Возможным решением является архитектура роя. Одиночный космический аппарат может быть сложно обнаружим в межзвездном пространстве, но когда речь идет о сотнях или тысячах аппаратов, составляющих единую систему, ситуация меняется.

Предложено этапное запускание сотен зондов в течение года до достижения численности в тысячу. Связь будет поддерживаться синхронизированным с часами зондов лазером мощностью 100 ГВт. Формирование зондов будет обеспечиваться модулированием скорости запуска первых и последних аппаратов. И хотя часть из них может выйти из строя, большая их часть все равно сможет достичь цели.

<< Назад: Робот-пылесос Anker Eufy X8 Pro 26.09.2023

>> Вперед: Энергетические затраты биологических систем на обработку информации 25.09.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Восприятие музыки зависит от цвета концертного зала 03.03.2026

Восприятие живой музыки традиционно связывают с слухом, однако на впечатления от концерта влияют и другие факторы, включая визуальное оформление и освещение. Вопрос о том, может ли цвет интерьера напрямую изменять то, как мы слышим звук, долго оставался открытым. Недавнее исследование ученых из Технического университета Берлина проливает свет на эту связь и демонстрирует, что визуальная среда способна влиять на субъективное восприятие музыки. Чтобы изучить эффект цвета, исследователи предложили участникам прослушать записи концерта в виртуальных залах, оформленных в красные, зеленые и синие оттенки. Цвета варьировались по яркости и насыщенности, что дало 12 различных вариантов оформления. Поскольку построить физические залы с таким разнообразием цветов было невозможно, использовалась технология виртуальной реальности. Звук воспроизводился через наушники с бинауральной технологией, адаптирующей звучание к движениям головы, что создавало ощущение реального присутствия в зале. Участ ...>>

Chrysalis: концепт межзвездного корабля для 400-летнего путешествия 03.03.2026

Межзвездные полеты остаются одной из самых амбициозных целей человечества. Международный научный проект Chrysalis предложил концепцию космического корабля, способного совершить 400-летнее путешествие с экипажем из 2400 человек. Победивший в конкурсе 2025 года дизайн демонстрирует не только инженерные решения, но и социальную архитектуру, рассчитанную на 16 поколений людей, живущих на борту. В основе концепции лежит вращательная конструкция длиной 58 километров. Такая масштабная система должна создать искусственную гравитацию, достаточную для нормального функционирования организма, без вызывающей дезориентацию центробежной нагрузки. Для стабилизации конструкции проект предусматривает несколько цилиндров, вращающихся в противоположных направлениях, что минимизирует колебания и вибрации. Сборка корабля планируется в точках Лагранжа - участках космоса, где можно минимизировать расход топлива. Движение корабля предполагается обеспечить прямым термоядерным двигателем на гелии-3 и дейте ...>>

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Светодиод толщиной в 3 атома для сверхтонких гибких экранов 19.03.2014 Группа ученых из Массачусетского технологического института, Вашингтонского университета и Венского технического университета разработала самый тонкий в мире светодиод, толщина которого составляет всего лишь 3 атома. Созданный светодиод меньше в 10-20 раз, чем самые тонкие "трехмерные" светодиоды, используемые в современной электронике. Благодаря возможности крепления к гибким поверхностям и большой прочности у нового светодиода имеются хорошие перспективы применения в нательной электронике. Как говорят исследователи, его даже можно будет встраивать в одежду. При этом пока нет прогнозов, когда технология сможет выйти на потребительский рынок. Светодиод толщиной 3 атома возможно применять не только там, где нужно излучать свет. Его вполне можно использовать в чипах в качестве передатчика информации вместо традиционных соединений при помощи металлических проводников. Такой элемент даст возможность уменьшить энергетические потери и тепловое излучение, возникающие при работе электронных компонентов. "Разработанный нами светодиод в 10 тыс. раз тоньше, чем человеческий волос. При этом он излучает свет, который может быть зарегистрирован стандартным измерительным оборудованием. Это очень значительный шаг на пути миниатюризации электроники. Поскольку светодиод является полупроводником, вы можете делать с ним все то же самое, что и с другими современными полупроводниковыми компонентами", - говорит Джейсон Росс (Jason Ross), один из разработчиков.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026