突破摄星

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突破摄星（英语：Breakthrough Starshot）是由突破计划提出的太空探索项目，旨在研发名为“星片”（StarChip）的光帆飞行器[1]，以期能以五分之一光速（每秒6万千米）、经过约20年的航行时间抵达半人马座α星，并在到达后再经过约4年的时间向地球传回信息。[2][3][4]

物理学家史蒂芬·霍金与投资人尤里·米尔纳于2016年4月12日在纽约共同宣布了该项目正式启动。项目的初期投资为1亿美元。米尔纳预计整个项目最终耗资可达50亿至100亿美元。[5]

概念

太阳帆的概念图

此计划设想发射一个母舰，乘载并部署约1000个微型(数公分)飞行器到高地球轨道。再以地面的相位阵列将1兆焦耳的激光聚焦于一个飞行器的帆上，加速度达到100 km/s2 (10,000 ɡ)，并在10分钟内逐一加速每个飞行器。在初步的模型中，帆的面积为 4 m × 4 m.[6][7]在2017年10月举行星摄系统模型的演讲中，[8]对圆状的帆计算后发现如果帆的直径为5米，可以使光束导向的成本最低。

与地球大小接近的比邻星b位在南门二恒星系的适居带内。理想情况下，突破摄星会飞行器发射到距离目标1天文单位(1.5亿公里)内。在这个距离下，飞行器上的相机能捕捉够高分辨率的图像来分辨星球的地表特征。[9]

舰队会由约1000艘的飞行器组成，每个星片(StarChip)都是只有数十克重的飞卫星。[1]它们将由每个10 kW激光器组成的1平方公里阵列来推动，且总输出功率可达100 GW。[10] 为了替补星片在路途中与星际的碰撞造成的损毁，所以发射1000艘以在意外时能弥补缺失。[10][11]在2016年的一个详细研究中，Thiem Hoang及其合作者[12]发现减少与星际尘埃、氢及银河系宇宙射线的碰撞，可能不是原本设想那么严峻的工程难题。[13]

参见

参考文献

  1. ↑ 1.0 1.1 Gilster, Paul. Breakthrough Starshot: Mission to Alpha Centauri. Centauri Dreams. 2016-04-12 [2016-04-14]. 
  2. ↑ Mark Zuckerberg joined Stephen Hawking to create tiny interstellar spaceships
  3. ↑ Stone, Maddie. Stephen Hawking and a Russian Billionaire Want to Build an Interstellar Starship. Gizmodo. 2016-04-12 [2016-04-12]. 
  4. ↑ Breakthrough Starshot. Breakthrough Initiatives. 2016-04-12 [2016-04-12]. 
  5. ↑ 引用错误：<ref>标签无效；未给name（名称）为NYT-20160412-db的ref（参考）提供文本
  6. ↑ Lightsail, Integrity under thrust.
  7. ↑ Lightsail | Stability on the beam.
  8. ↑ Parkin, Kevin. Starshot System Model. 
  9. ↑ Breakthrough Initiatives. breakthroughinitiatives.org. [2016-08-25]. 
  10. ↑ 10.0 10.1 Breakthrough Starshot: Concept. 2016-04-12 [2016-04-14]. 
  11. ↑ Emspak, Jesse. No Breakthrough Yet: Stephen Hawking's Interstellar 'Starshot' Faces Challenges. Space. 2016-04-15 [2016-04-15]. 
  12. ↑ Hoang, Thiem; Lazarian, A.; Burkhart, Blakesley; Loeb, Abraham. The Interaction of Relativistic Spacecrafts [sic] with the Interstellar Medium. The Astrophysical Journal. 2017, 837 (1): 5. Bibcode:2017ApJ...837....5H. S2CID 55427720. arXiv:1608.05284 可免费查阅. doi:10.3847/1538-4357/aa5da6. 
  13. ↑ Timmer, John. Just how dangerous is it to travel at 20% the speed of light?. Science (Ars Technica). 2016-08-24 [2016-08-28]. 

外部链接

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