• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Meddelanden från världens minsta rymdsond

    Kredit:CC0 Public Domain

    Världens minsta rymdsond, skapades vid Menlo Parks visionära Breakthrough Starshot, har ringt hem.

    Det flygande datorchippet kallat "Sprite, "storleken på en Saltine kex, är frisk, glad och skickar oss signaler från jordens omloppsbana, 400 mil hemifrån.

    Det är fortfarande långt från där dess avkomma en dag kan resa:vårt närliggande stjärnsystem Alpha Centauri, 24 biljoner mil bort. Drömmen är att Sprite-liknande rymdfarkoster ska ta närbilder och samla in data – kanske till och med upptäcka gaser som produceras av främmande liv.

    Den lilla Spriten skulle en dag kunna hjälpa till att svara på de stora frågorna om livet i universum:Är vi ensamma? Finns det beboeliga världar där ute? Om så är fallet, kan vi nå dem?

    Det är en ambition som kommer att beskatta hjärnkraften och bankkontona för dess Silicon Valley-välgörare, ledd och finansierat under de första fem åren med 100 miljoner dollar donerat av internetentreprenören Yuri Milner. Genombrott Starshots styrelse består av Milner, kosmolog Stephen Hawking vid University of Cambridge och Facebooks vd Mark Zuckerberg.

    "Men det är ett väldigt bra första steg. Det är proof of concept, " sa Breakthrough Starshot-regissören Pete Worden, tidigare chef för NASA Ames Research Center, från sitt kontor på dalens historiska Sand Hill Road. "Det är väldigt spännande."

    Forskare vet nu att planeter är lika vanliga som ett billigt hotell. Rymdteleskopet Kepler har identifierat 2, 337, med cirka 50 i "guldlockszonen" - inte för varmt eller kallt, för stor eller för liten. De har jordens storlek och form och kretsar runt det varma skenet av stjärnor som vår egen sol, kanske värdliv.

    Men här är problemet:det är omöjligt för människor att resa tillräckligt snabbt, tillräckligt långt, för att nå dessa avlägsna destinationer.

    Att ta sig dit, det skulle kräva en rymdfarkost som rör sig med en bråkdel av ljusets hastighet. Ett enormt fartyg skulle ta tiotusentals år att nå Alpha Centauri. Men en flotta av små Sprite-liknande sonder - om de är lätta och tillräckligt små - skulle kanske lyckas.

    Projektets strategi har enligt uppgift kartlagts vid en samling i januari 2016 på Milners herrgård på en kulle tillsammans med Worden, UC Santa Barbara fysiker Philip Lubin, Harvard-astronomen Avi Loeb och andra.

    Deras uppdrag fick energi bara månader senare, av denna uppseendeväckande upptäckt från augusti 2016:Jorden har en granne. Exoplaneten Proxima b upptäcktes vid vår kosmiska tröskel, kretsar kring Proxima Centauri, den närmaste stjärnan till vår sol. Ännu bättre, planeten är inom den så kallade "beboeliga zonen, "som jorden.

    "Att hitta den här planeten, Proxima b, var en gamechanger, " skrev Milner, som studerade fysik i Moskva och fick sitt namn efter den ryske kosmonauten Jurij Gagarin.

    Det kan ta en flotta av sonder omkring 20 år att komma till Proxima b, sedan ytterligare fyra år för att data och foton ska skickas tillbaka till jorden.

    Sista april, teamet samlade några av världens experter vid Stanford University för att diskutera utsikterna och utmaningarna med att resa till Proxima b.

    Sprite är Zac Manchesters idé, vars Kickstarter "KickSat"-kampanj vid Cornell University samlade in de första pengarna för att utveckla konceptet. Den här månaden, han ansluter sig till fakulteten vid Stanfords institution för flyg- och astronautik. Hans ankomst till Stanford förväntas påskynda chipsatellitsatsningen.

    Sprite väger bara fyra gram, lättare än en fjärdedel. Den har en egen solpanel, kommunikationsmöjligheter och sensorer.

    Sådana små rymdfarkoster är möjliga tack vare snabba framsteg som gjorts inom halvledarindustrin, enligt Manchester. De flesta av funktionerna i en traditionell rymdfarkost kan integreras på en chip-skala enhet. Sprite är byggt med samma enheter och processer som används inom hemelektronikindustrin.

    Rymdfarkoster har ständigt krympt i storlek. Under det senaste decenniet, hundratals 10 centimeter stora CubeSats har skjutits upp i rymden. Manchesters första Sprite-insats, med rymdfarkoster i skokartong, lanserades 2014 men föll ur omloppsbana och brann upp.

    Sprite har syskon - flera Sprites lanserades den 23 juni - men de har blivit incommunicado. De flyger inte på egen hand; de rullar på två satelliter.

    Det som forskarna hör är att sända en vanlig radiosignal, laddar sina batterier med solljus. Nyheten kom om dess signal i slutet av förra månaden, via en Cornell markstation. (Amatörer kan också lyssna på; Manchesters KickSat erbjöd en design och instruktioner för en billig och bärbar Sprite-mottagningsstation. Bestående av en handhållen antenn, lågbrusförstärkare, billig USB-radiomottagare dongel, det kan byggas för cirka $200, plus en PC för att köra programvaran.)

    Så småningom, Sprite måste vara ännu mindre och lättare. Den väger mindre än ett gram, och förses med ett segel. Att bära eget bränsle skulle ge för mycket vikt.

    I princip, dess segel skulle tryckas genom rymden av en laser - eller en rad lasrar - som skulle kunna skapa en "vind" av fotoner, agerar som ett stort fan. Lasern skulle leverera 100 miljarder watt energi, mycket kraftfullare än den typiska laserpekaren på 1 milliwatt. Regisserad från jorden, lasern skulle syfta till att driva rymdfarkosten till hastigheter på 20 procent av ljusets hastighet. Det är mer än 100 miljoner miles i timmen.

    Det finns ännu ett hinder:kommunikation. Worden sa att teamet kommer att arbeta för att bygga en liten optisk laser ombord som kan vända, peka mot jorden, och kommunicera via laser, inte radio, signaler.

    "Det viktiga är kommunikationen, över hundratusentals mil, sa han. Det är utmaningen.

    I september, Genombrott Starshot kommer att börja söka efter förslag på en laserenhet. Nästa år, det kommer att organisera ett team för att forska och designa bättre kommunikationssystem.

    Då skulle dessa små rymdskepp inte bara skicka "jag är här"-signaler, som Sprite säger idag.

    Istället, de kunde säga:"Wow - kolla in grannskapet!"

    ©2017 The Mercury News (San Jose, Kalifornien)
    Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com