太空旅行Visionaries解决了星际放缓的问题

星际之旅：Starshot项目的目的是发送一个由一个巨大的矩形光子帆向alpha Centauri Star系统发出的微小航天器，在那里它将飞过地球平行的Proxima Centauri B。从帆角排放的四个红色梁描绘了与地球通信的激光脉冲。

新的研究细节如何利用恒星的辐射和重力来减速高速间隙射弹。

去年4月，亿万富翁尤里尔纳宣布突破星形倡议。他计划在开发一个超轻型轻型帆的开发中投资1亿美元，这可以加速到20年内到达Alpha Centauri Star系统的速度的20％。一旦它达到目标，如何减慢这种射弹的问题仍然是一个挑战。哥廷根最大普朗克太阳能系统研究所的RenéHeller和他的同事Michael Hippke建议使用Alpha Centauri Stars的辐射和重力来减速工艺。然后，它甚至可以重新排队到红矮星Proxima Centauri及其像地球的地球型Proxima b。

在最近的科幻电影乘客中，一个巨大的宇宙飞船在距离遥远的星球宅基旅途中的120岁旅行速度下，它的5000名乘客将建立一个新的家。这一梦想无法实现当前的技术状况。“通过今天的技术，即使是一个小探针也必须旅行近10万年即可到达目的地，”RenéHeller说。

尽管有技术挑战，但地狱家和他的同事迈克尔希巴想知道，“你怎么能优化这种任务的科学收益率？”在六秒钟内，这种快速探头将覆盖从地球到月球的距离。因此，它将在闪光灯中扼杀亚伯里西系统的星星和行星。

该解决方案用于探针的帆将在抵达时重新部署，以便航天器将通过来自α中心系统中的星星的入射辐射来最佳地减速。RenéHeller，一名致力于即将到来的Exoplanet Mission Plato准备的天体物理学家，在IT专家Michael Hippke中找到了一个共同的精神，他建立了计算机模拟。

这两个科学家基于它们的计算总量，总共重量超过100克，安装在100,000平方米的帆上，相当于14个足球场面积。在α中心的方法期间，制动力会增加。制动力较强，在到达时可以减少宇宙飞船的速度越有效。反之亦然，可以使用相同的物理来从太阳系出发时加速帆，使用太阳作为光子大炮。

小型航天器首先需要接近星形亚群中心，如大约4000万公里，相当于五个恒星半径，最高速度为每秒13,800公里（光速的4.6％）。在更高的速度下，探头将简单地超出星形。

在其恒星遇到期间，探针不仅会被恒星辐射驱逐，而且它也将被星星的引力领域所吸引。这种效果可用于在星系周围偏转它。通过我们的太阳系中的空间探针已经多次进行了这些挥霍行动。“在我们的名义使命场景中，只要旅行者探测现在正在旅行，探针就花了一点时间 - 或大约两倍。这些从20世纪70年代的这些机器仍然是运作的，“迈克尔希巴斯说。

从理论上讲，Heller和Hippke提出的自主，活跃的轻型帆可以沉淀到Alpha Centauri A周围的轨道轨道中，可能探索其行星。然而，这两个科学家们正在考虑更大。Alpha Centauri是一个三星级系统。两个二进制星A和B围绕着它们在相对较近的轨道上的共同肿块中心，而第三颗星，Proxima Centauri，距离0.22光年，太阳和地球之间的距离超过12,500倍。

帆可以是康佩德，使得恒星刹车的恒星压力并向α尖端偏转探针，在几天之后它将到达。然后，帆将再次放慢速度，并飞向Proxima Centauri，在它从地球发射后140年后，−它将在另一个46年后到达。

Proxima Centauri于2016年8月引起了欧洲南部天文台（ESO）的天文学家发现的伴随着大规模的伴侣，它在其所谓的可居住区中的明星轨道。这使得其理论上使得液态水存在于其表面 - 水中是地球上生命的关键先决条件。

“这一发现促使我们思考在Proxima Centauri及其星球上停止高速舒适的光线靶的可能性，”RenéHeller说。Max Planck研究员和他的同事提出了另一种改变Starshot项目的战略：而不是巨大的能量饥饿的激光，太阳的辐射可用于在太阳系之外加速NanoProbe。“它必须将阳光达到大约五个太阳半径内，以获得必要的动力，”Heller说。

从包括修改的N-body Integrator的数值计算计算，该动画显示了光学理由辅助，该辅助从包括在轻帆上的星形中心的光子压力。在该视频的末尾，帆船被恒星光子压力重新插入。如果正确选择了间隔偏转，则可以使用恒星Alpha Centauri A，B和C（Proxima）在星中心A，B和C（Proxima）的组合来射回地球。

这两个天文学家现在正在与突破星际倡议的成员讨论他们的概念，他们欠他们的学习灵感。“我们的新任务概念可以产生高素质的回报，但只有孙子孙女的孙子将收到它。另一方面，星形，在几十年的时间内工作，可以在一代人中实现。所以我们可能已经确定了一个长期的星际跟进概念，“Heller说。

虽然新的情景基于数学研究和计算机模拟，但帆的建议硬件已经在今天的实验室开发：“帆可以由石墨烯，一个极薄而轻的，但巨大的碳膜，”RenéHeller说。这部电影必须通过高反射盖覆盖，以忍受深度空间的恶劣条件和目的地明星附近的热量。

光学和电子系统必须是微小的。但如果您要从现代智能手机中删除所有不必要的组件，“只有几克功能技术将留下。”此外，轻量级宇宙飞船必须独立导航并通过激光将其数据传输到地球。为此，它需要能量，它可以从恒星辐射中线束。

因此，突破星光造成了到目前为止的艰巨挑战，只有从理论上解决。然而，“人类历史上的许多伟大的愿景不得不与看似难以克服的障碍斗争，”海尔说。“我们很快就会进入一个人，其中人类可以留下自己的明星系统来使用飞行任务来探索外产品。”

纸：高速星际光子的减速驶入Centauri的边缘α轨道