Propongono un nuovo sistema di propulsione per viaggiare verso un pianeta extrasolare situato a 4 anni luce dalla Terra Tecno Dottore | rivista

Un nuovo tipo di propulsione che combina un raggio di particelle e un laser è stato proposto per una missione spaziale su Proxima Centauri b, un pianeta situato nella zona abitabile della sua stella a 4 anni luce di distanza.

I sistemi di propulsione convenzionali non riusciranno a trasportare un veicolo spaziale su Proxima b. I razzi convenzionali sono fuori questione, perché il loro carburante è troppo pesante e brucia troppo velocemente perché la sonda possa raggiungere la velocità necessaria per raggiungere Proxima b. Anche le vele solari convenzionali falliscono, perché una volta che sono abbastanza lontane dal sole, ad esse viene applicata solo una spinta minima.

Altre soluzioni non convenzionali, come la propulsione nucleare o i motori a ioni, potrebbero funzionare. Tuttavia, cade vittima dell’equazione del razzo: poiché deve trasportare carburante, deve trasportare più massa per muoversi più velocemente, eliminando così gran parte di tale vantaggio.

Ciò lascia la propulsione del raggio, che sostanzialmente crea un raggio gigante nello spazio che continua a spingere la navicella spaziale dotata di un collettore, che può continuare a spingere per tutto il tempo in cui la navicella spaziale è in viaggio verso la sua destinazione. In questi sistemi vengono generalmente utilizzati due tipi di raggi: raggi di particelle e raggi di luce. Ognuno però ha un punto debole: la diffrazione.

Sia i raggi luminosi che le particelle tendono a disperdersi su grandi distanze, rendendoli molto meno efficaci nel concentrarsi su un singolo oggetto piccolo che potrebbe trovarsi ad anni luce di distanza. Anche i laser, se indirizzati troppo lontano, alla fine si disperderanno in una luce inutilizzabile. Tuttavia, c’è un modo per aggirare questo problema, i dettagli stampa europea.

Recentemente, la ricerca ottica ha sviluppato un modo per combinare laser e particelle che elimina virtualmente la diffrazione e la propagazione del raggio se utilizzati contemporaneamente. Ciò consentirebbe al sistema di propulsione del raggio di continuare a focalizzare il raggio esattamente nel punto giusto senza perdere lentamente slancio mentre la sonda si allontana.

Christopher Limbach, professore di ingegneria aerospaziale presso l’Università del Michigan, ha utilizzato questa tecnologia di base per sviluppare quello che chiama PROCSIMA, un nuovo metodo di propulsione che utilizza un sistema di propulsione combinato tra particelle coerenti e un raggio laser, riferisce Universe Today.

43 anni di viaggio al 10% della velocità della luce

I calcoli di Limbach e del suo collaboratore Ken Harrah, professore di aeronautica e astronautica all’Università di Stanford, mostrano che è possibile, almeno in teoria, Creare un fascio coerente che possa effettivamente proseguire fino a Proxima b Mentre devia solo fino a circa 10 m.

Secondo i loro calcoli, una sonda 5G come quella sviluppata dal progetto Breakthrough Innovations potrebbe essere potenziata fino al 10% della velocità della luce. Il che gli permetterebbe di raggiungere Proxima b in 43 anni.

In alternativa, hanno anche calcolato che una sonda molto più grande, di circa 1 kg, potrebbe raggiungere il sistema in circa 57 anni. Ciò consentirebbe un carico utile più entusiasmante, anche se la sonda passasse attraverso il sistema Proxima Centauri a una frazione significativa della velocità della luce.

C’è ancora del lavoro da fare, compreso lo sviluppo di cose come fonti di particelle atomiche fredde e il miglioramento della funzionalità dei sistemi a raggi. (Io)