• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Genombrottsloft ger de minsta satelliterna någonsin

    Projekt Starshot, ett initiativ sponsrat av Breakthrough Foundation, är tänkt att vara mänsklighetens första interstellära resa. Kredit:breakthroughinitiatives.org

    2015, Den ryske miljardären Yuri Milner etablerade genombrottsinitiativ, en ideell organisation dedikerad till att förbättra sökandet efter utomjordisk intelligens (SETI). I april följande år, han och organisationen som grundas tillkännagav skapandet av Breakthrough Starshot, ett program för att skapa en lättsegeldriven "wafercraft" som skulle göra resan till närmaste stjärnsystem – Alpha Centauri – inom vår livstid.

    Den senaste juni, organisationen tog ett stort steg mot att nå detta mål. Efter att ha åkt på några satelliter som sätts ut till Low Earth Orbit (LEO), Genombrott genomförde en framgångsrik testflygning av sin första rymdfarkost. Känd som "Sprites", det här är inte bara den minsta rymdfarkost som någonsin lanserats, men prototyper för den eventuella wafercraft Starshot hoppas kunna skicka till Alpha Centauri.

    Konceptet för en wafercraft är enkelt. Genom att utnyttja den senaste utvecklingen inom datoranvändning och miniatyrisering, rymdfarkoster som är lika stora som ett kreditkort kan skapas. Dessa skulle kunna bära alla nödvändiga sensorer, mikroprocessorer och mikropropeller, men skulle vara så små och lätta att det skulle ta mycket mindre energi att accelerera dem till relativistiska hastigheter – i fallet med Starshot, upp till 20 procent av ljusets hastighet.

    Som Pete Worden – Breakthrough Starshots verkställande direktör och tidigare chef för NASAs Ames Research Center – sa i en intervju med Scientific American:

    "Detta är en mycket tidig version av vad vi skulle skicka till interstellära avstånd. Dessutom, detta är ytterligare ett tydligt bevis på att det är möjligt för länder att arbeta tillsammans för att göra stora saker i rymden. Det här är europeiska rymdfarkoster med amerikansk nanosatellitnyttolaster som startar på en indisk booster - du kan inte bli mycket mer internationell än så."

    Professor Abraham Loeb har också några utvalda ord för att markera detta historiska tillfälle. Förutom att vara Frank B. Baird Jr. professor i vetenskap, ordföranden för astronomiavdelningen och chefen för Institutet för teori och beräkning vid Harvard University, Prof. Loeb är också ordförande för Breakthrough Starshot Advisory Committee. Som han sa till Universe Today via e-post:

    "Uppskjutningen av Sprite-satelliterna markerar den första demonstrationen att miniatyriserad elektronik på små chips kan skjutas upp utan skada, överleva den hårda miljön i rymden och kommunicera framgångsrikt med jorden. Starshot-initiativet syftar till att lansera liknande chips fästa på ett lättviktssegel som det trycks av en laserstråle till en femtedel av ljusets hastighet, så att dess kamera, kommunikations- och navigationsenheter (vars totala vikt är av storleksordningen ett gram) kommer att nå den närmaste planeten utanför solsystemet inom vår generation."

    Konstnärs illustration av ett ljussegel som drivs av en laserstråle (röd) genererad på jordens yta. Kredit:M. Weiss/CfA

    Farkosten sattes in den 23 juni, piggybacking på två satelliter som tillhör det multinationella teknikföretaget OHB System AG. Ungefär som StarChips som Starshot föreslår, Sprites representerar ett stort steg i utvecklingen av miniatyrrymdfarkoster som kan göra jobbet som större robotutforskare. De mäter bara 3,5 x 3,5 cm (1,378 x 1,378 tum) och väger endast fyra gram (0,14 ounces), men lyckas ändå packa solpaneler, datorer, sensorer och radioapparater i sina små ramar.

    Sprite skapades ursprungligen av Zac Manchester, en postdoktor och flygingenjör vid Cornell University. Tillbaka 2011, han lanserade en Kickstarter-kampanj (kallad "KickSat") för att samla in pengar för att utveckla konceptet, vilket var hans sätt att få ner de tillhörande kostnaderna för rymdfärd. Kampanjen blev en stor framgång, med Manchester som samlade in totalt $74, 586 av hans ursprungliga mål på $30, 000.

    Nu medlem i Breakthrough Starshot (där han är ansvarig för Wafer design och optimering), Manchester övervakade byggandet av Sprites från Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering på Cornell. Som professor Loeb förklarade:

    "Sprites-projektet leds av Zac Manchester, en Harvard postdoc som började arbeta med detta under sin doktorsexamen vid Cornell. Sprites är satelliter i chipsstorlek som drivs av solljus, avsedd att släppas i rymden för att demonstrera en ny teknik för lättviktsfarkoster (gram-skala) som kan kommunicera med jorden."

    Syftet med detta uppdrag var att testa hur väl Sprites elektroniksystem och radiokommunikation presterade i omloppsbana. Vid utplacering, Sprites förblev kopplade till dessa satelliter (kända som "Max Valier" och "Venta") och började sända. Kommunikationer mottogs sedan från markstationer, som visade att Sprites nya radiokommunikationsarkitektur fungerade exakt som den var designad för.

    Med detta test klart, Starshot har nu bekräftat att en waferocraft kan arbeta i rymden och kommunicera med markbaserade kontroller. Under de kommande månaderna och åren, de många forskare och ingenjörer som ligger bakom detta program kommer utan tvekan att försöka testa andra väsentliga system (såsom farkostens microthrusters och bildapparater) samtidigt som de arbetar med de olika tekniska problem som ett instellärt uppdrag skulle innebära.

    Sålänge, Sprites sänder fortfarande och är i radiokontakt med markstationer i Kalifornien och New York (liksom radioentusiaster runt om i världen). För de som vill lyssna på sin kommunikation, Prof. Loeb var vänlig nog att låta oss veta vilken frekvens de sänder på.

    "Radiofrekvensen där Sprites som just lanserades fungerar är 437,24 MHz, motsvarande en våglängd på ungefär 69 cm, " sa han. Så om du har en skinkradio och känner för att ställa in, det är här du ska ställa dina rattar.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com