Jeff Greason opisuje, kako preiti z 2 % svetlobne hitrosti z uporabo dinamičnega naraščajočega sončnega vetra in nato z uporabo peletov, ki jih poganja sonce, na 2-6 % svetlobne hitrosti z uporabo obstoječe kratkoročne tehnologije. Pri 6 % svetlobne hitrosti delci v medzvezdnem mediju interagirajo z vesoljskim plovilom kot energija, ki presega raven jedrske fuzije. Energija visoke intenzivnosti se vzame in uporabi za pogon pogona, da se doseže 25 % svetlobne hitrosti. Plazemski magnet, ki se uporablja med fazo dinamičnega naraščanja sončnega vetra, se uporablja za zaviranje pri ciljni zvezdi.
To so pametni načini, kako relativno kratkoročne tehnologije doseči 25 % svetlobne hitrosti s sondami in morda celo vesoljskimi plovili s posadko. Metode za doseganje 2 % svetlobne hitrosti v 2 letih so vse, kar je potrebno za potovanje znotraj sončnega sistema in celo do točk gravitacijske leče, ki se začnejo približno ducat krat dlje od Plutona. Če gremo na območja gravitacijskih leč, naj majhen teleskop uporabi Sonce kot lečo, da postane 10 milijard-krat močnejši. Z milijoni vesoljskih teleskopov lahko vnaprej raziščemo vse sončne sisteme znotraj 1000 svetlobnih let. Nato se odločimo poslati dejanske sonde v najboljše sončne sisteme, ki jih bomo že začeli raziskovati z observatoriji, poslanimi na opazovalne točke 3 svetlobne dni okoli Sonca.
Pridobivanje kinetične energije, potrebne za medzvezdni let, je cenovno težko, izkoriščanje obstoječih naravnih virov energije, kot je sončni veter, pa je privlačno za zmanjšanje stroškov. Vendar pa obstaja vrzel v objavljenih konceptih, saj so hitrosti sončnega vetra omejene na ~700 km/s, medtem ko so celo pri konceptih, kot je reakcijski pogon na veter ('q'-pogon), hitrosti ~5 % c mora biti dosežen, preden lahko prevzamejo. Manjka stroškovno učinkovit način za zapolnitev te vrzeli.
Aerografitne kroglice se lahko sprostijo v bližini sonca in pospešijo se do približno 5 % svetlobne hitrosti. Aerografit je ultra tanka pena in je 15,000-krat lažji od aluminija.
Cilj – prikazati metodo, s katero je mogoče uporabiti inertne pelete, ki jih pospešuje sončni veter, za pospeševanje vesoljskega plovila od hitrosti sončnega vetra do ~5 % c.
Metode: Klasični fizikalni izračuni za podporo osnovne fizike in izvedljivosti pristopa.
Rezultati: Ko sta dva toka snovi v bližini, vendar z različnimi hitrostmi, ali ko se gibljeta skozi isti prostor, vendar z različnimi hitrostmi in razločnimi lastnostmi, se lahko razlika v hitrostih ali strižna hitrost uporabi za pridobitev pogonske energije. Primer takega primera je tok peletov, ki se gibljejo skozi medzvezdni medij. Pogon s peleti je ideja, raziskana v stanju tehnike, ki zahteva pelete z visoko hitrostjo; črpanje uporabnega dela iz razlike v hitrosti med kroglicami in medzvezdnim medijem omogoča ladji, ki teče čez kroglice in črpa tudi energijo iz prehoda skozi medzvezdni medij, da pridobi pogonsko energijo, tudi če je hitrejša od kroglic in tudi ko so kroglice so sestavljeni iz inertne reakcijske mase. Razpravljamo o osnovni fiziki tega in o enačbah zmogljivosti ter o tem razpravljamo v kontekstu uporabe relativno počasnih peletov (pospešenih s sončnim vetrom), da pošljemo vesoljsko plovilo na precejšnji večkratnik hitrosti sončnega vetra. Drug primer, kjer so majhni makrodelci in plazemski veter z različnimi hitrostmi, je notranji sončni sistem v ravnini ekliptike, kjer imata sončni veter in zodiakalni prah različne porazdelitve hitrosti; to lahko ponudi nadaljnje aplikacije istega načela.
Arxiv – Nizkocenovni predhodnik medzvezdne misije
Tlak sončnih fotonov zagotavlja uspešen vir potiska za vesoljska plovila v sončnem sistemu. Teoretično bi lahko omogočil tudi medzvezdne misije, vendar je za premagovanje sončne gravitacije potrebna izredno majhna masa na površino preseka. Identificiramo aerografit, sintetično peno na osnovi ogljika z gostoto 0.18 kg m−3 (15,000-krat lažja od aluminija) kot vsestranski material za zelo učinkovit pogon s sončno svetlobo. Votla aerografitna krogla z debelino lupine shl = 1 mm bi lahko šla med zvezde, če bi bila izpostavljena sončnemu sevanju v medplanetarnem prostoru. Po izstrelitvi na 1 AU od Sonca prispe aerografitna lupina s shl = 0.5 mm v orbito Marsa v 60 d in v orbito Plutona v 4.3 let. Izpust aerografitne votle krogle, katere lupina je debela 1 µm, pri 0.04 AU (najbližji pristop Parker Solar Probe) povzroči hitrost pobega skoraj 6900 km s−1 in 185 let potovanja do razdalje našega najbližjega zvezda, Proxima Centauri. Infrardeči podpis metrskega aerografitnega jadra je bilo mogoče opazovati z JWST do 2 AU od Sonca, onstran orbite Marsa. Aerografitna votla krogla, katere lupina je debela 100 µm, s polmerom 1 m (5 m) tehta 230 mg (5.7 g) in ima 2.2 g (55 g) masne rezerve, ki omogoča medzvezdni pobeg. Koristni tovor je desetkrat večja od mase vesoljskega plovila, medtem ko je tovor pri kemičnih medzvezdnih raketah običajno tisočinka teže rakete. Z uporabo 1 g (10 g) te rezerve (npr. za miniaturno komunikacijsko tehnologijo z Zemljo) bi dosegel orbito Plutona 4.7 leta (2.8 leta) po medplanetarni izstrelitvi na 1 AU. Poenostavljena komunikacija bi omogočila študije medplanetarnega medija in iskanje domnevnega planeta Devet ter bi služila kot predhodnica misije αCentauri. Stroške razvoja prototipa ocenjujemo na 1 milijon USD, ceno 1000 USD na jadro in skupno < 10 milijonov USD, vključno z izstrelitvijo za koncept navojnega vozila z medplanetarno misijo.
Tehnologija, razvita pod sponzorstvom Nasinega inštituta za napredne koncepte (NIAC), plazemski magnet, ponuja pot do manevrov z visokim pospeškom v sončnem vetru, vključno s hitrimi prehodi do zunanjih planetov in do sončne gravitacijske leče.
Tehnični odbor za jedrski in prihodnji letalski pogon AIAA je sponzoriral študijo konceptualne zasnove demonstracijske misije JOVE. Če bi letel, bi JOVE zagotovil kritično predstavitev letenja te tehnologije. Vesoljsko plovilo na sončni pogon bi tehtalo približno 25 kilogramov in bi do Jupitra prispelo v treh tednih in doseglo osupljivih 300 kilometrov na sekundo. G. Greason je pregledal ključne izzive oblikovanja, odkrite med idejno zasnovo, pregledal trenutno stanje in razpravljal o možnih naslednjih korakih.
Jeff Greason je podjetnik in inovator s 25-letnimi izkušnjami v komercialni vesoljski industriji. Je glavni tehnolog podjetja Electric Sky, razvija brezžično napajanje dolgega dosega za pogon in druge namene; in predsednik fundacije Tau Zero, ki razvija napredne pogonske tehnologije za sončni sistem in medzvezdne misije. Aktiven je bil pri razvoju regulacije komercialnega vesolja in je leta 2009 sodeloval v predsedniški komisiji Augustine. Jeff je bil soustanovitelj XCOR Aerospace in je bil izvršni direktor od leta 1999 do začetka leta 2015. Pred tem je bil vodja ekipe raketnih motorjev pri Rotary Rocket in vodja inženiringa pri razvoju tehnologije čipov pri Intelu. Ima 28 ameriških patentov in je pred kratkim objavil članke o novih konceptih vesoljskega pogona. Je tudi guverner Nacionalne vesoljske družbe.
Brian Wang je vodja futurističnih misli in priljubljen znanstveni bloger z 1 milijonom bralcev na mesec. Njegov blog Nextbigfuture.com je na prvem mestu na spletnem mestu Science News Blog. Zajema številne moteče tehnologije in trende, vključno z vesoljem, robotiko, umetno inteligenco, medicino, biotehnologijo proti staranju in nanotehnologijo.
Znan po prepoznavanju najsodobnejših tehnologij, je trenutno soustanovitelj zagona in zbiranja sredstev za velika potencialna podjetja v zgodnji fazi. Je vodja raziskav za dodelitve za globoke tehnološke naložbe in investitor angelov pri Space Angels.
Pogost govornik v korporacijah, bil je govornik TEDx, govornik univerze Singularity in gost številnih intervjujev za radio in podcaste. Odprt je za javno nastopanje in svetovanje.
