Deux ans se sont écoulés depuis l'
annonce du projet de développement d'un vol de stations (ou stations) automatiques vers Alpha Centauri, qui s'appelait Starshot. Les auteurs de l'idée sont Stephen Hawking et Yuri Milner. Malheureusement, Hawking n'est plus avec nous, mais ses idées continuent de vivre, y compris un plan pour envoyer le robot à une étoile voisine. Il convient de rappeler qu'au niveau actuel, le développement technologique ne permet pas à une personne de mettre en œuvre ce projet - le calcul est fait sur le fait qu'au milieu du siècle, les outils nécessaires apparaîtront et que les premiers envoyés de l'humanité s'envoleront pour Alpha Centauri, bien que électroniquement-mécanique.
Le projet lui-même ne mérite pas encore d'être discuté, car il y a trop de nuances ici; vous pouvez écrire un livre entier sur ce sujet, et pas un seul. Mais un aspect mérite d'être évoqué - la voile légère. L'ensemble du calcul est basé sur le fait que l'appareil accélérera à des vitesses élevées en raison de puissants faisceaux laser envoyés à la voile depuis l'arrière de la Terre. Un excellent résultat dans ce cas sera un ensemble de vitesse égal à 20% de la vitesse de la lumière. Sinon, il n'y a aucun sens dans une telle mission - au moment où les résultats du projet apparaissent, personne ne s'en souviendra (peut-être que l'humanité cessera d'exister).
Les voiles de ce genre ne sont pas nouvelles. Ils ont été décrits à plusieurs reprises par la science-fiction et les universitaires. De plus, la voile a été testée sur l'exemple de l'appareil IKAROS. Ce dernier a développé une vitesse de 400 m / s. Certes, Starshot devrait avoir une vitesse beaucoup plus élevée - environ 60 000 km / s. IKAROS par rapport à Starshot - c'est la même chose qu'une tortue par rapport à Achille (dont l'un viendra à la ligne d'arrivée en premier, nous ne discuterons pas maintenant).
La voile a un certain nombre de
limitations . Sa superficie ne doit pas être inférieure à 10 mètres carrés au maximum et la masse ne peut en même temps dépasser un gramme. Et encore une chose - le matériau ne doit pas être transparent afin que les faisceaux laser ne le traversent pas, mais exercent une pression. L'épaisseur de la voile sera donc d'environ 100 atomes. Un matériau qui convient à la résistance et à d'autres caractéristiques est le graphène. Mais il sera transparent s'il est «déployé» à une épaisseur de 100 atomes. Elle peut donc servir d'élément structurel, mais pas plus. Ce qu'il faut utiliser en plus est une question ouverte.
La bonne nouvelle est que lorsque la voile rencontre les molécules de matière interstellaire - et c'est le plus souvent l'hydrogène et l'hélium, elles traversent simplement le matériau sans l'endommager. La poussière est un autre problème, mais selon les scientifiques, à la fin du voyage, la poussière n'endommagera pas plus de 0,1% de la surface totale de la voile. De plus, la poussière entrera en collision avec la voile dans la plupart des cas après que l'appareil aura pris la vitesse nécessaire. Après la voile ne joue pas un rôle aussi important.
Un autre problème technique concerne les lasers eux-mêmes. Leurs caractéristiques doivent être telles que les rayons ne soient pas absorbés par l'atmosphère, l'essentiel du faisceau doit atteindre la voile et la pousser vers l'avant. Dans ce cas, la longueur d'onde du faisceau lumineux sera de 1 à 2 micromètres. L'or ou l'argent, s'ils recouvrent la voile, sont tout à fait capables de réfléchir les faisceaux laser et d'accélérer la voile. Mais tout n'est pas si simple, car les faisceaux laser ne doivent pas être trop puissants pour ne pas détruire le matériau de la voile. Ce matériau ne peut pas absorber trop d'énergie laser, pour les raisons ci-dessus, tout en ayant un albédo bien défini.
Les scientifiques prévoient de créer des microstructures à l'intérieur de la voile qui peuvent distribuer efficacement l'énergie du faisceau lumineux afin que l'accélération aille plus vite. Cela dépend beaucoup de la structure, ici un grand nombre de solutions de différents types sont possibles, y compris des irrégularités, des trous et des combinaisons de ces éléments.
Et voici le problème - ni l'or ni l'argent ne conviennent aux exigences. En général, il n'y a pratiquement plus de matériaux qui correspondent à tous les paramètres de conception de la voile. De plus, pour tous les composés connus, les caractéristiques que les développeurs de voile doivent connaître ne sont pas connues. Peut-être qu'à l'avenir, un lien avec les caractéristiques requises sera trouvé après que les scientifiques auront mené une étude supplémentaire sur les matériaux existants qui peuvent être considérés comme potentiellement appropriés pour Starshot.
La fabrication d'une voile est une tâche difficile qui nécessite des tolérances microscopiques (dans ce cas, le microscope est électronique, pas optique). Les moindres erreurs, et la voile, au lieu d'accélérer, entraînera sa charge dans différentes directions, tout comme les héros de la fable de Krylov ont essayé de faire face à la charrette.
Quoi qu'il en soit, l'humanité n'est pas encore en mesure de commencer la mise en œuvre de ce projet intéressant, nous devons donc attendre.
DOI:
10.1038 / s41563-018-0075-8