Starshot Gennembrud Light Beam er virkelig en million lasere, som er sindssyg

Målet bag $ 100 millioner Breakthrough Starshot-initiativet er at søge Alpha Centauri (det nærmeste stjernesystem til Jorden, kun 4,77 lysår væk) for beboelige verdener og fremmede liv. Hvis du er i rumforskning, så ved du, at det er en ret logisk forlængelse af eksoplanetforskningen og i overensstemmelse med stipendiet omkring søgen efter det ydre liv. Hvad gør Starshot-initiativet dristigt, er det, det kræver rumfartøj at rejse over en trillion miles, sejler på en 100 gigawatt laserstråle og lyssignaler. Denne bit er - for at sige det mildt - kompliceret.

Der er mange spørgsmål om, hvordan gennembrud Starshot holdet skal trække hele sagen ud og en masse meget interessante svar. Men når det kommer til lyslysene, begynder svarene at blive temmelig tynde. Konsensus i det videnskabelige samfund er det af alle de teknologiske forhindringer i forbindelse med projektet, skabelsen af ​​en stærk nok lysstråle er den mest betydningsfulde.

Milner og firma ønsker at bygge et kilometer bredt udvalg af lasere (som tusinder og tusindvis af dem) i høj højde og formodentlig i en ørken. Så når det er på tide at skubbe nanocraften ud til Alpha Centauri, planlægger de at skifte en skifte til at skyde en 100 gigawatt stråle, der brænder ud fra rumfartøjet med en femtedel af lysets hastighed. Hvis det fungerede, ville vores nanokræfter slå ud for Alpha Centauri inden for 20 år.

Seth Shostak, direktør for Center for SETI-forskning ved SETI Institute, kalder "super-duper laser" et ambitiøst forslag, men fortæller også Inverse ideen har været derude for et stykke tid. Forskere har overvejet laserbaserede fremdrivningsmetoder i et stykke tid - senest forestillingen om, hvordan et sådant system kunne få rumfartøjer til Mars på bare tre dage.

Og alligevel, sådan en ide har aldrig flyttet ud over forslagets fase af nogle få grunde. Den ene er omkostning. En enkelt gigawatt kan drive 700.000 boliger. Det er meget energi, og det kommer ikke billigt. Så forestill dig at forsøge at drive et 100-gigawatt system i 20 år. Du behøver ikke at vide noget om energieffektivitet for at vide noget som dette - med den nuværende teknologi, alligevel - vil koste mere end BNP i hele nationen.

Den anden er magt. NASA-forsker Eduardo Bendek, som har studeret Alpha Centauri for næsten hele sin karriere og arbejder på et forslag om at sende et rumteleskop ud for at studere regionen, mener, at det største problem bag Starshot er at finde ud af, hvordan man undgår "fordampning af rumfartøjet" med lysstrålen. Nanocraft er kun få gram i masse. Der er en ekstrem høj sandsynlighed for, at fyring af en 100 gigawatt laser på dem ville få dem til at fordampe. Bendek citerer et tidligere forsøg på Lawrence Livermore National Laboratory, der begyndte en termonuklear reaktion ved hjælp af en laser med en brøkdel af den effekt. "Jeg ved ikke, hvordan de skal finde ud af det," siger han.

Starshot har erkendt denne bekymring, men de har ikke udgivet detaljer om præcis, hvordan de skal bygge robust nanocraft. Det kan være fordi de har en anden, mere presserende bekymring for at regne ud først - hvordan præcis du vil få en lysstråle, denne kraftige selv lavet.

David Kipping, en astronom ved Columbia University, siger at lige nu kan vi kun bygge individuelle lasere, der maksimalt ligger på omkring en megawatt. Hvordan ved han det? Kipping og en kollega af hans for nylig skrev et papir, der foreslog at opbygge et laserbaseret system, der kunne klæde jorden fra intelligente udlændinge på udkig efter andre livsformer. Selvom den enkleste afskærmningsenhed i det pågældende papir kræver noget ved lige omkring 30 megawatt, strømmede strømkravene stadig mere end hvad en enkelt laser kan gøre. En laser på 1 megawatt ligger på kanten af ​​vores tekniske kapacitet i øjeblikket, hvilket betyder, at generering af 100 gigawatt af strøm ville kræve en række af en million lasere.

Shostak er hurtig at påpege, at med hvor hurtigt teknologien skrider frem, er det ikke utænkeligt, at laserkraft kan fordoble hvert femte år. På bare 10 år vil en 100 gigawatt lysstråle kunne produceres med kun en fjerdedel af de lasere, vi måske har brug for i dag. Der er stadig mange forbandede lasere

Kipping's forslag rejste en alternativ anvendelse til det store lasersystem: Det ville fungere som et fyrtårn for at hjælpe udenjordiske os. Noget så massivt som Starshots lysstråle kunne teoretisk hjælpe os med at klæde planeten, men at skubbe objekter ud i rummet ville afsløre vores tilstedeværelse, siger han. Derudover siger Kipping, at Starshot-teknologien sandsynligvis ville resultere i det, der hedder "laserlækage", der ikke kan indeholde. Dette overskydende lys vil virke som et bål, der udstråler i skoven om natten. Selvom nanocraft ikke kunne finde noget i Alpha Centauri, kunne Starshot ende med at nå sit mål alligevel ved at bringe udlændinge til os.

Der er selvfølgelig meget arbejde, der skal gå ind i lysstråleforslaget, før vi er lige tæt på at se en lille skala version af den bliver bygget. Men Kipping understreger, at punktet ikke er at kalde noget umuligt. "Vi bør ikke snarkke på det på trods af udfordringerne," siger han. "Lasere vil næsten uden tvivl være en vigtig del af, hvordan vi udfører rumrejser og forbedrer vores liv her på Jorden også. Jeg synes det er godt, vi tager denne ide alvorligt."