Рой крошечных кораблей для исследования космоса

25.09.2023

Мечта о межзвездных путешествиях, которая жила в сердцах многих поколений, остается пока что недосягаемой из-за многочисленных технических преград. Тем не менее, международная группа ученых верит, что существует путь обойти эти преграды. Их задумка заключается в использовании мощного лазера для отправки к Проксиме Центавра роя тысяч микрозондов, каждый весом лишь несколько граммов. Эти зонды образуют гигантскую линзу диаметром в 100 тысяч километров и поддерживают оптическую связь в процессе своего путешествия. Однако для реализации этой амбициозной идеи потребуется инвестиция в размере 100 миллиардов долларов и 100 гигаватт электроэнергии для работы мощного лазера.

На данный момент в области космических исследований существует два основных проекта по созданию космических судов, способных достичь релятивистских скоростей и дотянуться до ближайших звезд в течение нескольких десятков лет. Один из них - проект "Breakthrough Starshot" (путешествие к Альфе Центавру), а второй - "Проект Лира", целью которого является перехват и изучение загадочного объекта Оумуамуа. Помимо основных задач, эти проекты также включают в себя создание межзвездной коммуникационной сети.

Группа ученых, работающих в рамках Инициативы межзвездных исследований, провела исследование, посвященное идеи построения роя космических кораблей массой всего несколько граммов и их направлению к Проксиме Центавра с помощью мощных лазерных лучей, поддерживая оптическую связь с Землей. В течение многих лет данная команда работала над исследованием оптимальных способов изучения ближайших звезд с использованием флотилии из тысячи или более мелких зондов, сообщает Universe Today.

В ближайшем будущем существуют ограничения, такие как мощность лазера около 100 ГВт и стоимость в размере около 100 миллиардов долларов, которые накладывают верхний предел на массу космических аппаратов, которые можно отправить к ближайшей звезде в разумное время, то есть в течение десятков, а не сотен лет. Это означает, что масса космических аппаратов ограничивается всего несколькими граммами. Однако если ученые смогут разработать методы запуска кораблей, то можно будет отправить целый рой.

Существует множество вопросов, связанных с этой идеей. Например, как обеспечить защиту кораблей от межзвездной пыли и как поддерживать широкополосную связь на релятивистских скоростях? Возможным решением является архитектура роя. Одиночный космический аппарат может быть сложно обнаружим в межзвездном пространстве, но когда речь идет о сотнях или тысячах аппаратов, составляющих единую систему, ситуация меняется.

Предложено этапное запускание сотен зондов в течение года до достижения численности в тысячу. Связь будет поддерживаться синхронизированным с часами зондов лазером мощностью 100 ГВт. Формирование зондов будет обеспечиваться модулированием скорости запуска первых и последних аппаратов. И хотя часть из них может выйти из строя, большая их часть все равно сможет достичь цели.

<< Назад: Робот-пылесос Anker Eufy X8 Pro 26.09.2023

>> Вперед: Энергетические затраты биологических систем на обработку информации 25.09.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Суперяхта на водородном двигателе 29.05.2024 В Амстердаме на базе Feadship спустили на воду уникальную яхту Project 821, которая стала испытательной площадкой для водородных технологий. Эта суперяхта не только продвигает экологически чистую энергию, но и стала самой мощной яхтой, когда-либо созданной в Нидерландах. Водород считается перспективным источником альтернативной энергии, но для его широкого использования необходимы конкретные примеры применения, демонстрирующие как его преимущества, так и вызовы. Project 821, запущенный 4 мая 2024 года, направлен на исследование возможностей водородной технологии в сфере суперяхт. Одной из ключевых проблем водородной энергетики является отсутствие четких правил по хранению и использованию водорода на судах. Feadship сотрудничал с брокером суперяхт Edmiston и Lloyd's Register, чтобы разработать масштабируемую технологию для судов длиной более 100 метров и создать будущие протоколы и правила. Хотя водородные топливные элементы используются уже давно, начиная с миссий "Аполлон" на Луну, в морском секторе их применение остается ограниченным. Project 821 иллюстрирует некоторые из проблем, которые предстоит решить. Несмотря на большой размер яхты, работа с водородом вызывает сложности из-за его низкой плотности и необходимости хранения под давлением при -253 °C. Яхта может перевозить более четырех тонн водорода, который питает 16 топливных элементов, обеспечивая питание постоянного тока. Одной из технических проблем является водородная хрупкость металлов, из которых состоят системы, а также необходимость специальных вентиляционных труб для обработки выделяемого водяного пара. Это потребовало удлинения корпуса судна. Яхта также оснащена для транспортировки метанола, который служит резервным источником питания для топливных элементов в случае отсутствия водорода. Несмотря на эти трудности, водород не может обеспечить всю необходимую мощность для судна. Он подходит только для коротких переходов на скорости менее 10 узлов (18 км/ч), например, для входа и выхода из гавани или при прохождении через экологически чувствительные зоны. В основном водород используется для "гостиничной нагрузки" - обеспечения электричеством всех систем, кроме силовой установки, таких как отопление и кондиционирование воздуха. По данным Feadship, водород может покрывать до 78% этой нагрузки, что позволяет неделе бесшумной и чистой работы во время стоянки. Project 821 - это важный шаг вперед в развитии водородных технологий в морской сфере. Он демонстрирует как потенциал водорода как экологически чистого источника энергии, так и текущие технические и логистические вызовы, которые необходимо преодолеть для его широкого внедрения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026