Джефф Ґрісон описує, як перейти від 2% швидкості світла за допомогою динамічного ширяння сонячного вітру, а потім за допомогою гранул, які рухаються від сонця, щоб перейти від 2-6% швидкості світла, використовуючи існуючу технологію короткого періоду. При швидкості 6% від швидкості світла частинки в міжзоряному середовищі взаємодіють з космічним кораблем, як енергія поза ядерним синтезом. Енергія високої інтенсивності береться та використовується для приводу в рух, щоб досягти 25% швидкості світла. Плазмовий магніт, який використовується під час фази динамічного зростання сонячного вітру, використовується для гальмування на цільовій зірці.
Це розумні способи використання відносно короткострокових технологій для досягнення 25% швидкості світла за допомогою зондів і, можливо, навіть пілотованих космічних кораблів. Методи досягнення 2% швидкості світла протягом 2 років — це все, що потрібно для подорожі в межах Сонячної системи та вирівнювання до точок гравітаційної лінзи, що починаються приблизно в десяток разів далі, ніж Плутон. Перехід до областей гравітаційних лінз дозволяє маленькому телескопу використовувати Сонце як лінзу, щоб стати в 10 мільярдів разів потужнішим. Ми можемо попередньо досліджувати всі сонячні системи в радіусі 1000 світлових років за допомогою мільйонів космічних телескопів. Потім ми вирішуємо відправити фактичні зонди до найкращих сонячних систем, які ми вже розпочали досліджувати за допомогою обсерваторій, надісланих у точки спостереження за 3 світловими днями навколо Сонця.
Отримати доступну кінетичну енергію, необхідну для міжзоряного польоту, важко, а використання існуючих природних джерел енергії, таких як сонячний вітер, є привабливим для зниження витрат. Однак в опублікованих концепціях існує прогалина, яка полягає в тому, що швидкість сонячного вітру обмежена ~700 км/с, тоді як навіть з такими концепціями, як реактивний двигун, що працює від вітру ('q'-drive), швидкість ~5% від c необхідно досягти, перш ніж вони зможуть взяти верх. Не вистачає економічно ефективного способу заповнити цю прогалину.
Аерографітові кульки можна випустити поблизу сонця, і вони прискоряться приблизно до 5% швидкості світла. Аерографіт — це надтонка піна, яка в 15,000 XNUMX разів легша за алюміній.
Мета – продемонструвати метод, за допомогою якого інертні гранули, прискорені сонячним вітром, можна використовувати для прискорення космічного корабля від швидкості сонячного вітру до ~5% c.
Методи: обчислення класичної фізики для підтримки базової фізики та здійсненності підходу.
Результати: коли два потоки матерії знаходяться поруч, але з різними швидкостями, або коли вони рухаються в тому самому просторі, але з різними швидкостями та різними властивостями, різницю в швидкостях або зсув швидкості можна використовувати для отримання рушійної енергії. Прикладом такого випадку є потік гранул, що рухається міжзоряним середовищем. Приведення в рух гранулами — це ідея, досліджена в попередньому рівні техніки, яка вимагає високошвидкісних гранул; витяг корисної роботи з різниці у швидкості між гранулами та міжзоряним середовищем дозволяє кораблю, що рухається по гранулах, а також черпаючи енергію від проходу через міжзоряне середовище, отримати енергію руху, навіть якщо він швидше, ніж гранули, і навіть коли гранули складаються з інертної реакційної маси. Обговорюється базова фізика цього та рівняння продуктивності, а також обговорюється це в контексті використання відносно повільних гранул (прискорених сонячним вітром), щоб відправити космічний корабель на значну кратну швидкість сонячного вітру. Іншим випадком, коли малі макрочастинки та плазмовий вітер мають різні швидкості, є внутрішня сонячна система в площині екліптики, де сонячний вітер і зодіакальний пил мають різні розподіли швидкостей; це може запропонувати подальше застосування того самого принципу.
Arxiv – недорогий попередник міжзоряної місії
Тиск сонячних фотонів забезпечує життєздатне джерело тяги для космічних апаратів у Сонячній системі. Теоретично це також може дозволити міжзоряні місії, але для подолання сонячної гравітації потрібна надзвичайно мала маса на площу поперечного перерізу. Ми ідентифікуємо аерографіт, синтетичну піну на основі вуглецю щільністю 0.18 кг м−3 (у 15,000 1 разів легшу за алюміній) як універсальний матеріал для високоефективного руху за допомогою сонячного світла. Порожниста аерографітова куля з товщиною оболонки shl = 1 мм могла б піти в міжзіркове середовище при дії сонячного випромінювання в міжпланетному просторі. Після старту на відстані 0.5 астрономічної одиниці від Сонця аерографітова оболонка з shl = 60 мм доходить до орбіти Марса через 4.3 днів і до орбіти Плутона через 1 року. Вивільнення аерографітової порожнистої сфери, оболонка якої має товщину 0.04 мкм, на відстані 6900 астрономічних одиниць (найближче наближення сонячного зонда Parker) призводить до швидкості відриву майже 1 км/с і 185 років подорожі до найближчої відстані. зірка Проксима Центавра. Інфрачервоний підпис аерографітового вітрила метрового розміру можна було спостерігати за допомогою JWST на відстані до 2 астрономічних одиниць від Сонця, за орбітою Марса. Аерографітна порожниста сфера, оболонка якої має товщину 100 мкм, радіусом 1 м (5 м), важить 230 мг (5.7 г) і має запас маси 2.2 г (55 г), щоб дозволити міжзоряному виходу. Запас корисного навантаження в десять разів перевищує масу космічного корабля, тоді як корисне навантаження на хімічних міжзоряних ракетах зазвичай становить тисячну частку ваги ракети. Використовуючи 1 г (10 г) цього запасу (наприклад, для мініатюрних технологій зв’язку із Землею), він досяг би орбіти Плутона через 4.7 року (2.8 року) після міжпланетного запуску на 1 а.о. Спрощена комунікація дозволить досліджувати міжпланетне середовище та шукати ймовірну дев’яту планету, а також послужить місією-попередником αЦентавра. Ми оцінюємо витрати на розробку прототипу в 1 мільйон доларів США, ціна 1000 доларів США за вітрило та загальна сума < 10 мільйонів доларів США, включаючи запуск контрейлерної концепції з міжпланетною місією.
Технологія плазмового магніту, розроблена за підтримки Інституту передових концепцій NASA (NIAC), пропонує шлях до високоприскорених маневрів сонячного вітру, включаючи швидкі транзити до зовнішніх планет і сонячної гравітаційної лінзи.
Технічний комітет AIAA Nuclear and Future Flight Propulsion Technical Committee спонсорував концептуальне дослідження проекту демонстраційної місії JOVE. У разі польоту JOVE забезпечить важливу демонстрацію цієї технології. Космічний корабель на сонячних батареях важив би приблизно 25 кілограмів і досяг би Юпітера за три тижні, досягаючи вражаючої швидкості 300 кілометрів на секунду. Пан Ґрісон розглянув ключові проблеми дизайну, виявлені під час концептуального проектування, переглянув поточний стан і обговорив можливі наступні кроки.
Джефф Ґрісон — підприємець і новатор із 25-річним досвідом роботи в комерційній космічній галузі. Він є головним технологом компанії Electric Sky, займається розробкою бездротового живлення великої дальності для двигунів та інших цілей; і голова Tau Zero Foundation, розробка передових технологій двигунів для сонячної системи та міжзоряних місій. Він брав активну участь у розробці регулювання комерційного космосу та працював у Президентській комісії Августина в 2009 році. Джефф був співзасновником XCOR Aerospace і обіймав посаду генерального директора з 1999 до початку 2015 року. Раніше він очолював групу ракетних двигунів у Rotary Rocket та інженерний менеджер із розробки технологій мікросхем у Intel. Він має 28 патентів США і нещодавно опублікував статті про нові концепції космічного двигуна. Він також є керуючим Національного космічного товариства.
Брайан Ванг - лідер думок футуристів та популярний науковий блогер із 1 мільйоном читачів на місяць. Його блог Nextbigfuture.com посідає перше місце у блозі «Наукові новини». Він охоплює багато руйнівних технологій та тенденцій, включаючи космос, робототехніку, штучний інтелект, медицину, біотехнології проти старіння та нанотехнології.
Відомий тим, що визначає передові технології, в даний час він є співзасновником стартапу та збирання коштів для потенційних компаній на ранніх етапах. Він є керівником досліджень з питань розподілу інвестицій у глибокі технології та інвестором -ангелом у Space Angels.
Частий доповідач у корпораціях, він був спікером TEDx, спікером Університету Сингулярності та гостем у численних інтерв'ю для радіо та подкастів. Він відкритий для публічних виступів та консультування.
