|
Z debaty na Spaceflight Now:
http://spaceflightnow.com/2016/04/13/russian-billionaire-devotes-100-million-to-star-flight-initiative/
"Starchip" prý musí ustát zrychlení 60000 g... elektronika v některých dělostřeleckých granátech naváděných GPS je ale certifikovaná na 15500 g. Kulka vystřelená z pistole je vystavena průměrně 31000 g, špičkové zrychlení je až 190000g.
Pravda, ta zrychlení u výstřelů působí po relativně krátkou dobu: toto bude "výstřel" trvající řadu hodin. Skutečně si to stěží umím představit a zní to méně realisticky, než jiné projekty, kterým se dostalo výrazně méně publicity... |
|
Myslím, že je to znovu aktuální vzhledem k posledním zprávám o objevu planety terestriálního typu v obyvatelné zóně kolem Proximy Centauri.
Viz: http://www.exoplanety.cz/2016/08/24/exoplaneta-proxima-b/
Nějaké moje úvahy ke komunikaci s hejnem mikrosond (celkem kladně hodnocené jinde na netu):
Počítá se prozatím s laserovou komunikací, ale tam vidím přesné zaměření jako obrovskou výzvu (samotná Breakthrough iniciativa to připouští). Rádiová komunikace nevyžaduje tak přesné zaměření a nízká bitrate není u mise, která má trvat desítky let, zas takový problém - no dobře, tak by to probublávalo tou sítí retranslací ještě třeba i několik let po průletu.. no a co? Lepší, než data nedostat nikdy.
Můžeme prostě daným směrem udržovat proud sond s konstantními rozestupy (např. 1 den? ideální pro laserové pole, které se celý den nabíjí solární energií, a večer jednou "pulsne" a odešle další sondu), které počítají s tím, že i pokud vypadne velké množství sond v řetězci, tak se sondy, mezi kterými je rozestup např. měsíc, dokáží pořád dorozumět.
Během průletů (velmi rychlých) může každá sonda zaměřit svoje přístroje trochu jiným směrem... no ale svoje data začne odesílat teprve až předá dál data, která přijala od sondy před sebou (onboard paměť bude výrazně menší problém, než bitrate...). Opačným směrem budou proudit nějaké ACK (acknoledg, po vzoru TCP/IP) signály - pokud dorazí ACK od jakékoliv sondy s nižším pořadovým číslem, tak to bude signál, že daný packet je možné přeskočit a vysílat něco jiného, nebo dokonce vlastního)
Signály z doby prvních průletů by tak k Zemi přicházely až skrze retranslace sond, které startovaly řadu let po startu té první (a nejspíš by byly už i výrazně vylepšené :-) - tyto sondy by zatím neměly žádná vlastní data z průletu, ale přesto by v projektu hrály zásadní roli (tedy, pokud by se ve vypouštění dalších stovek mikrosond přestalo příliš brzo, tak by data získaná první vlnou sond přišla vniveč.. později by už pokračování bylo volitelné, ale dá se čekat, že náklady by postupně díky úsporám z rozsahu klesaly, mohlo by ovšem být zajímavější začít stejný řetězec - možná už vylepšený, s větším rozlišením, kapacitou, a možností větších rozestupů - posílat směrem k jiným blízkým hvězdám)
V čem se Breaktrhough celkem shodujou s mými dřívějšími představami je to, že by po ukončení urychlování solární plachta změnila tvar na parabolu - pouze s tím rozdílem, že podle mě by bylo jednodušší, aby parabola sloužila jako v podstatě obyčejná rádiová anténa, což by snížilo nároky na přesnost manévrování směrem k Zemi. plachta by se popravdě měla zdeformovat hned na dvě paraboly - jednu směrem vágně kupředu a druhou dozadu - aby šlo zepředu přijímaný signál předávat dál.
Pro lepší představu je dobré si uvědomit, že při očekávané rychlosti 0.1c by po deseti dnech první ze sond doletěla zhruba tam, kde je dnes po desítkách let Voyager 1 - ovšem výkon vysílače bude u mikrosondy představovat jen zlomek toho, čím disponuje Voyager 1. Mít k dispozici až 10 retranslací na každý světelný den tedy není žádný overkill. |
|
https://www.quora.com/How-can-Voyager-send-a-signal-strong-enough-for-us-to-receive-in-spite-of-its-enormous-distance-from-us
When Voyager transmits a signal, from its high gain antenna that is pointed at Earth, the signal power is at about 19 watts, but it becomes weaker and weaker as it travels about 16 hours at the speed of light, to reach Earth.
Dnes jsme víceméně schopní zachytit 19 W na vzdálenost cca 1 světelný den, přesně zakřivená zrecyklovaná solární plachta by snad mohla vytvořit anténu s o něco větším ziskem (směrovější), než má dnes Voyager, ale současně se dá stěží předpokládat, že výkon zdroje na palubě bude větší, než miliwatty |
|
Breakthrough Starshot Report 2: Drilling Down to the Basics
http://www.centauri-dreams.org/?p=36277 |
|
Hvězdolet v 21. století: Fantazie? Realita?
http://www.karelpacner.cz/?str=hom&id=581&n=hvezdolet-v-21-stoleti-fantazie-realita |
|
On the stability of a space vehicle riding on an intense laser beam
https://arxiv.org/abs/1610.08043
We found conditions of position stability for spherical and conical shape of the sail. The simplest stable configurations require the StarChip to be removed from the sail to make the distance to the center of mass of nanocraft bigger than curvature radius of the sail. Stability criteria do not require the spinning of the nanocraft. A flat sail is never stable (even with spinning).
Česky: tvary laserem akcelerované plachty zaručující stabilitu zahrnují kulové a kuželovité tvary plachty (nanosondy projektu Breakthrough Starshot tedy asi budou vypadat trochu jinak, než ploché solární plachty na prvních ilustracích) |
|
https://www.centauri-dreams.org/?p=38164
Tak už přišli na to, že pro komunikaci na mezihvězdné vzdálenosti by se vyplatila série retranslací, jak jsem (tuším někam sem, i jinam) párkrát psal - říká se tomu "SailBeam". |
|
https://www.scientificamerican.com/article/reaching-for-the-stars-breakthrough-sends-smallest-ever-satellites-into-orbit/
Breakthrough Starshot, the $100 million initiative aiming to send robotic missions to nearby stars by the mid-21st century, has achieved what might prove to be a “Sputnik moment” in successfully lofting its first spacecraft—the smallest ever launched and operated in orbit. |
|
Sailing to the Nearest Stars
http://phl.upr.edu/press-releases/sailingtotheneareststars
Dobrý postřeh “In our nominal mission scenario, the probe would take a little less than 100 years – or about twice as long as the Voyager probes have now been travelling. And these machines from the 1970s are still operational,” says Michael Hippke.
Mise se mi líbí. 146 let až na oběžnou dráhu Proximy je docela dost, ale současně by asi šlo k Proximě vyslat další seterskou sondu stejné koncepce jako průletovou, takže data z průletové misse by byla k dispozici desetiletí před navedením trvalejší sondy a oběžnou dráhu (a šla by samozřejmě použít pro zpřesnění její navigace).
Myšlenka využít jako retranslace pomaleji letící rozptýlené sondy mě napadal dřív, než jsem si přečetl, že všechny tyto projekty o tom celkem vážně uvažují (dokonce bych navrhl vyslat nejdříve nejméně dokonalé retranslační mezihvězdné sondy, které nebudou ještě mít tak dokonalé plachty a nebudu schopny dosahovat tak vysokých rychlostí... nicméně dala by se na nich testovat životnost a spolehlivost mezihvězdných technologií, např. jaderných baterií... později vyslané rychlejší sondy by je jednak rychle "předhonily", jednak by bylo možné je vylepšit na základě dat z prvních pokusů...)
Samozřejmě: dočkat se výsledků během našich životů by bylo cool.. ale umírat s tím, že se aspoň už někam letí, taky z hlediska pozorovatele-vědce nebude špatné. |
|
| http://www.astro.cz/clanky/kosmonautika/nasa-planuje-let-ke-hvezdam.html |
|
Zajímavý koncept mezihvězdné lodi za použití asteroidu.
https://www.esa.int/spaceinimages/Images/2018/04/TU_Delft_E_A_S_Evolving_Asteroid_Starships_project
https://www.tudelft.nl/en/tpm/research/projects/from-creative-chaos-to-interstellar-spaceship/
 |
|
Kolik lidí je třeba poslat, aby posádka přežila let.
https://www.sciencealert.com/to-start-a-new-life-at-proxima-centauri-this-is-how-many-people-we-need-to-send-to-survive-the-journey |
|
citace:
Kolik lidí je třeba poslat, aby posádka přežila let.
Asi sa to stratilo v preklade.. (Googletranslator..)
Nevšimol som si že by rátali s nejakým radikálnym predĺžením dĺžky ľudského života. |
|
Aha..
Asi toto..
"we can expect to have improved the duration by one order of magnitude, i.e. 630 years. This is speculative as technology as yet to be invented."
Priemerná dĺžka života zvýšená o jeden rád. 630 rokov? [Upraveno 17.6.2018 alamo] |
|
citace:
Aha..
Priemerná dĺžka života zvýšená o jeden rád. 630 rokov? [Upraveno 17.6.2018 alamo]
Ne, tam mluví o době letu - při rychlosti 200 km/s 630 let, při 2000 km/s (o jeden řád zvýšená rychlost) pak 63 let. Posádka musí být nejmíň 98 osob (genetická variabilita) - patrně s kontrolou a opravou poškozených genů, jinde jsem četl o 300-500 lidech. Prodloužený život nepřináší žádný významný benefit, protože je člověk jen déle starý, s omezeným výkonem - muselo by se prodloužit mládí (výzkum telomerů?).
Osobně povauji za vhodnější Alfu Centauri, ne Proximu, jenže u Proximy o planetě víme, u Alfy zatím ne.
Jen připomenu, s jaderným reaktorem a iontovými motory jsme schopni postavit sondu pro dosažení rychlosti 200 km/s (průletová automatická sonda). Zpomalení a navedení na orbitu, případně dvojnásobná nebo vyšší rychlost je mimo naše současné reálné možnosti. [Edited on 18.6.2018 Ervé] |
|
Ervé..
Díky za upresnenie prekladu.. |
|
Když to začnete řešit skutečně a máte rozum, zjistíte, že jsou všichni vedle jak ta jedle. :-D
Pokud chcete opravdu pochopit proč, máte možnost: http://www.hvezdolet.cz/ [Upraveno 18.6.2018 kocourek] |
|
| k medzihviezdnym niekoľko generačným letom s ľudskou posádkou hlavne treba poriadny dôvod. Myslím, že najbližšie desaťročia budú hlavne o blízkych planétach nášho solárneho systému a ich mesiacoch. Ak niečo poletí mimo solárny systém, tak si dovolím typovať, že v tomto storočí to bude s pravdepodobnosťou blížiacou sa sto percentám len o robotických sondách s EI. Všetko samozrejme môže zmeniť nejaký dnes netušený objav a značný skok v technológií pohonu a mnohých ďalších oblastiach. |
|
Could 'Oumuamua be an extraterrestrial solar sail?
https://phys.org/news/2018-11-oumuamua-extraterrestrial-solar.html
Původní text (cca týden starý) může být tady (to je hodně seriózní zdroj)
https://www.centauri-dreams.org/2018/10/29/on-oumuamua-thin-films-and-lightsails/
Novinky to ale celý pomotaly dohromady se staršíma zpráma (teda podle mě).
https://www.novinky.cz/zahranicni/svet/488096-nasli-nas-asteroid-oumuamua-muze-byt-sondou-mimozemstanu.html [Upraveno 04.11.2018 xChaos] [Upraveno 04.11.2018 xChaos] |
|
Breakthrough Starshot. Gramová sonda urychlovaná 100GW laserem.
Zdá se, že iniciativa stále žije.
https://www.space.com/is-interstellar-travel-possible.html |
|
Že by se do toho zapojili i Češi?
https://ct24.ceskatelevize.cz/veda/2932625-stephen-hawking-vymyslel-jak-se-dostat-k-proxime-centauri-miliardovy-projekt-ted-hleda |
| 04.10.2019 - 07:22 - Ervé | |
|
citace:
Že by se do toho zapojili i Češi?
https://ct24.ceskatelevize.cz/veda/2932625-stephen-hawking-vymyslel-jak-se-dostat-k-proxime-centauri-miliardovy-projekt-ted-hleda
To zní sice hezky, je to ale k ničemu. Není možné zpomalit u Proximy, a i když díky velkému množství sond můžete proletět blízko hvězdy (nevadí, když část ztratíte srážkou s mikrometeory), jaká data a snímky pořídíte při takové rychlosti z mikrodružice, ale hlavně: JAK přenesete data na Zem z takové vzdálenosti? Tohle je Sine qua non - bez ní nemá smysl stavět na střední orbitě (HEO) skupinu pohonných laserů, další skupinu na GEO, možná další v L1 Země-Měsíc, na Měsíci a další poslat směrem, kterým sondy poletí - jen urychlení z HEO a GEO rozhodně stačit nebude. |
|
Ďalší problém laserového urýchlovania - Rayleighovo kritérium.
Platí nielen pre ďalekohľady, teda prijímače, ale aj pre vysielače - lasery. Takže výkon dopadajúci na solárnu plachtu odlietajúcej mikrosondy bude so vzdialenosťou klesať, a to celkom výrazne.
Majme UV laser 300nm a objektív 3 metre - priemer laserového lúča dosiahne 3 metre vo vzdialenosti ~24 600 km, na úrovni geostacionárnej dráhy to bude 4,4m, na úrovni dráhy Mesiaca 48,2m, vo vzdialenosti milion kilometrov 122m... Plošná hustota výkonu tak bude klesať - ak pri priemere 3m bude "jedna" - koľko presne, nie je až tak dôležité, je to obmedzené odolnosťou vysielacej optiky aj plachiet sondy - tak už vo vzdialenosti GEO, pri priemere 4,4m to bude už len necelá polovica - 46,48%, vo vzdialenosti Mesiaca 0,387% (~1/258), vo vzdialenosti milion kilometrov 0,06% (~1/1654), vo vzdialenosti 10 milionov kilometrov to bude ~1/165400.
Z mnohogigawatového výkonu sme sa dostali na výkon porovnateľný so slnečným žiarením...
Preto si myslím, že nápad s laserom poháňanými slnečnými plachetnicami je mylný.
edit
Kolega Ervé navrhuje rozmiestniť urýchlovacie stanice "pozdlž letovej dráhy". Problémy by som videl dva:
1) zostavenie dráh urýchlovacích staníc tak, aby sa v "správnej chvíli" postavili na "správne miesta" - podotýkam, že Proxima aj Alfa Centaura sú celkom výrazne mimo rovinu ekliptiky, takže deltaV bude rozhodne "nezanedbateľné".
Z vyššie uvedeného je tiež zrejmé, že pozície urýchľovacích staníc sú priestrovo dosť limitované a prelietajúcu sondu dokážu efektívne urýchľovať len do vzdialenosti cca milion kilometrov.
2) napájanie urýchľovacích laserov - potrebné energetické zdroje budú "nemalé", a teda aj rozmery a hmotnosť urýchľovacej stanice predstavuje nemalú technickú výzvu
[upraveno 4.10.2019 11:43] |
|
citace:
JAK přenesete data na Zem z takové vzdálenosti?
Myslím, že nejsem jediný, kdo uvažoval o tom, že při velkém množství vypuštěných sond bude zřejmě velký rozptyl v dosažených rychlostech - jednak čistě ze statistických důvodů, že se různé nanosondy podaří udržet v paprsku hnacího laseru po různě dlouhou dobu, jednak tento rozptyl může v případě dostatečné kontroly nad akcelerační fází být vytvořen i uměle.
Teoreticky by pak šlo vytvořit shluk nanosond, které se k cíli blíží širokou škálou rychlostí, a v okamžiku průletu tak existuje řetězec retranslací - jakýsi deep-space Internet s latencí komunikace v řádech jednotek roků :-) V libovolný okamžik by vzdálenosti mezi sondami v "roji" nepřesahovaly více, než stovky AU - a na tuto vzdálenost zřejmě nějaká forma komunikace možná bude (byť si to nedovedu představit u nanosond).
Ovšem co se tak rozhlížím po nové fyzice, tak teda materiály s vysokou reflektivitou, které vyžaduje koncept laserové plachetnice, by současně zřejmě umožnilo zvýšit výkon u pohonů typu emDrive (které by se pak de-facto mohly "přeladit" z oboru mikrovln do oboru viditelného světla, tedy opět laser). Stejný technologický průlom, který je vyžadován pro Breakthrough Starshot, by tedy zřejmě otevřel i cestu pro využití kvantových jevů v makroskopickém měřítku - tedy emDrive - což je sice čistě spekulativní nová fyzika, ale v zásadě by mohla umožnit na relativistické rychlosti urychlit i praktičtější objekty, než čip o velikosti 1g....
(takže tu máme dva různé naprosto spekulativní koncepty, 100% reflektivitu mimochodem dosahují supravodiče, proto by byl tak průlomový supravodič při pokojové teplotě... ovšem i poté, co připustíme, že lidstvo získá dosud nedostupný a nepředstavitelný materiál, tak se pak stejně budou různit názory, jestli je lepší použit dnes známý princip, tzn. laserovou plachetnici, nebo zatím-spekulativní fyzikální princip, který je ovšem stejně spekulativní jako materiál s vysokou reflektivitou :-) jsme jak Římani, kteří se hádají, jestli by Heronova baňka třeba jednou nemohla pohánět zaoceánský parník... a podotýkají, že ovšem spousta se jich srazí s ledovými krami, nemluvě o tom, že to jistě rozhněvá boha Neptuna...) [upraveno 4.10.2019 18:43] |
|
Mimochodem, sonda vyslaná do vzdálenosti třeba jen 100 AU by byla už dostatečně mezihvězdná, aby se z její paluby dala přímo změřit paralaxa vzdálenějších galaxií (a myslím si, že New Horizons se určitě o něco takové snažit bude, když má na palubě astronomický dalekohled)
Přímé změření paralaxy galaxií by ovšem mohlo vyjasnit některá dilemata a postavit dnešní kosmologii z hlavy na nohy a přesněji pochopit některé procesy probíhající v kosmickém měřítku. Což by pak zpětně mohlo ukázat cestu směrem k nové fyzice, která by mohla umožnit efektivnější mezihvězdné lety...
(samozřejmě, spousta spekulací dnes slavných astronomů by se ukázala být čirými spekulacemi, kdybychom měli tvrdá data... a tím pádem by pak asi i někdo třeba nebyl tolik slavný, dá se očekávat :-) opět paralela, místo vyprávění námořníka Sindibáda bychom najednou měli tvrdá data z palubního deníku mořeplavců...) |
|
New Spaceship Sail Self-Centers
https://physics.aps.org/articles/v12/143 |
|
Surfováním po supernovách k rychlosti světla.
https://www.sciencealert.com/could-we-ride-the-wave-of-a-supernova-to-go-interstellar |
|
 to by šlo. Len mať tak nejakú vždy poruke - a pritom sa nespáliť... |
|
citace:
New Spaceship Sail Self-Centers
https://physics.aps.org/articles/v12/143
aky je rozdiel oproti naklonenym "klasickym" plachtam? |
|
citace:
citace:
New Spaceship Sail Self-Centers
https://physics.aps.org/articles/v12/143
aky je rozdiel oproti naklonenym "klasickym" plachtam?
Co jsem to tak pochopil, tak je to dost revoluční nápad. Jde o to, že nakloněná plachta se snadno stabilizuje vůči zdroji světla, ale pokud budeš mít hnací paprsek a vybočíš z něj, tak nevím... no, tvar "padák" (či spíš jen lehká poklička) by snad asi mohl mít stejný efekt jako tohle, nevím... v obou případech je asi důležité, aby se plachta znovu vycentrovala na střed paprsku místo aby se začala například překlápět. |
