Hoe zou je een interstellair ruimtevaartuigen bouwen?

Het is in principe niet extreem moeilijk om een interstellair ruimtevaartuig te construeren: weve heeft al vijf gemaakt, zijnde pionier 10 , pionier 11 , Voyager 1 , Voyager 2 en nieuwe horizon .Al deze ruimtesondes bewegen met ontsnappingssnelheid uit het zonnestelsel en zullen op een dag andere sterrensystemen bereiken.

Het probleem met deze vaartuigen vanuit praktisch oogpunt is dat ze allemaal miljoenen jaren nodig hebben om deze sterrensystemen te bereiken.Hoewel deze sondes in de nabije toekomst geen andere sterren zullen verkennen, sturen sommige, met name Voyager 2, al gegevens terug over de interface tussen onze zonnewind (de heliosfeer) en het diffuse interstellaire medium.

Als u wiltBouw een interstellair ruimtevaartuig dat zijn doelster binnen een redelijke hoeveelheid tijd bereikt, bijvoorbeeld 50 jaar, dan vereist dit een vorm van voortstuwing aanzienlijk krachtiger dan chemische raketten, die extreem inefficiënt zijn.Mogelijke bronnen zijn nucleair, in puls voortstuwing en nucleaire gaskernreactorvarianten, zonnezeilen, elektromagnetische launchers en antimaterie -aandrijfsystemen.Hoewel antimaterie voortstuwing en EM -lanceerders geavanceerder vereisen dan we nu hebben, zijn de nucleaire en zonnezeilopties binnen het bereik van onze huidige technologie.

In de jaren '70 heeft de British Interplanetary Society een gedetailleerde studie gedaan van een interstellair sondeontwerp dat datZou in slechts vijftig jaar naar Bernards Star (6 lichtjaren) kunnen komen.Dit interstellaire sondeontwerp gebruikte nucleaire pulsstuwing, wat betekent dat het atomaire bommen achter zich gooide, waardoor ze een deel van hun energie overbrengen naar duwplaten, die het vaartuig naar voren zouden versnellen.Op basis van hun berekeningen kan de sonde snelheden van 10% van de lichtsnelheid bereiken.Dit is rond de limiet voor nucleaire voortstuwing.

Met antimaterie- of elektromagnetische lanceerders kan snelheden dichter bij die van licht worden bereikt.Technische uitdagingen voor antimaterie zijn onder meer het produceren van het in de noodzakelijke hoeveelheden (we kunnen tegenwoordig alleen picogrammen van antimaterie produceren, voor miljoenen dollars) en het adequaat bevatten.Uitdagingen voor elektromagnetische launchers bieden de nodige energie (in het Petawatt -bereik) en lengte (honderden kilometers) om een interstellaire sonde te lanceren tot bijna lichte snelheid.