未来主义星际空间探测理念再探 |
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![]() 无人驾驶代达罗斯恒星探测器的设计是英国星际学会在20世纪70年代末完成的一项研究的成果。 新技术和越来越多的外行星被发现,为未来星际探测器进入深空的计划提供了新的视角。 专门的研究团队成立了Icarus项目,这是一项由美国Tau Zero基金会和英国星际学会(BIS)建立的国际倡议。 这个才华横溢的团队正在深入研究太阳下的一切,为星际飞船开发设计,从惯性约束聚变到回顾纳米技术、计算和电子技术的最新进展,以及确定目标恒星的目的地。 今天的“伊卡洛斯计划”标志着国际清算银行支持的一项名为“代达罗斯”的星舰评估的接力棒在20世纪70年代末完成。 Daedalus项目的理论工程设计研究发生在30多年前。伊卡洛斯的主要设计师Kelvin Long说,从那以后,科学技术取得了许多进步。 Long在接受《太空网》采访时说,我们需要保持对星际探测器的兴趣和设计能力随着这一领域的许多历史领导人现在接近退休或去世,伊卡洛斯计划研究小组希望接过接力棒,保持有一天能够登上星空的长期愿景。这也是团队中超过一半的人相对来说刚从大学毕业的原因之一 创造性思考 设计无人驾驶的伊卡洛斯太空探测器需要大约20名志愿者设计师的时间和精力。据估计,这场21世纪的星际旅行将耗费约30000个小时的人力,最终研究报告将于2014年提交。 许多Daedalus项目的原始研究参与者正在提供指导。 Long说,“伊卡洛斯计划”是一次理论工程到极致的实践。他说,“伊卡洛斯计划”将重新审视代达卢萨的几个假设和系统。此外,该倡议的一个目标是继续激励下一代。 “伊卡洛斯可能不是我们第一次到达恒星的蓝图,但人们希望它将为实现这一长期目标做出重要贡献。他说,“伊卡洛斯计划”的另一个目的是提醒航天局的任务规划人员跳出框框思考。 长途路线图 伊卡洛斯计划背后的智力推力将衡量,例如,基于聚变的推进计划的技术成熟度。关键技术垫脚石有待确定。简言之,团队的待办事项清单上有一个通往星星的长期路线图,以使这项任务成为可能。 “这将提供一个最早可能引发此类错误的时间估计。Long观察到,这可能发生在本世纪后半叶,22世纪甚至更晚的某个时候。 几十年前,代达罗斯项目提出从气态巨行星木星上开采氦-3(He3),这需要积累太空基础设施。 快进到今天,意味着伊卡洛斯项目将重新评估这种燃料获取策略,并考虑替代方案,例如从地球月球开采He3,或从奥尔特云中的物体中挖掘氘。此外,假设的氘和He3的代达罗斯推进剂组合也将被重新检查,内爆驱动方案也将被检查。 思想的融合 Long说,之所以选择该项目主要基于聚变的推进,是因为它被认为是未来几十年或百年内如何实现第一次星际任务的有力候选者之一。 “还有其他可信的提议,比如太阳能帆。。。Long指出:“但是,只要你能使这项技术发挥作用,聚变肯定能提供星际任务所需的性能。”他说,伊卡洛斯计划旨在以代达罗斯计划的一流工作为基础,用最新的科学和技术知识完善设计。 该研究小组的主要推进负责人Richard Obousy说:“首先,我们有超过30年的实验融合新数据,因此对这个过程有了更深入的了解。”他说,可能最令人兴奋的进展之一是,反物质本身可以被用作聚变点火的催化剂,数量非常少。 “所有这些技术肯定可以优化Daedalus最初的设计,这意味着推进系统的质量更小,有效载荷的可能性更大。Obousy说:“我们希望我们的研究能带来更快、更小的设计。” 最合适的目标' 考虑到我们的太阳系和另一个恒星系统之间的峡谷,伊卡洛斯探测器的远距离数据传输是一个棘手的问题。 根据该电视台的通讯负责人Pat Galea的说法,解决方案包括检查强大激光将数据传回地球的潜力,以及更奇特的“但物理上合理的”机制,例如使用太阳作为引力透镜,将远程传输聚焦到深空接收飞船上。 Galea补充道:“我们的目标是为Icarus提供一个技术上可信的解决方案,因此在我们决定最佳解决方案之前,需要进行大量的建模和数字运算。” 随着外行星探测的冲击,以及更多的探测,什么是“最适合星际探测器首次任务的目标” Long回应说,距离10.7光年的EpsilonRidani是一个很好的候选者,因为红外观测已经探测到了暗示着行星系统的尘埃环。 Long指出:“理想情况下,我们希望在宜居带内发现类地世界,这是天文学界正在进行的研究项目。”然而,这一选择必须与工程设计限制以及100年任务中实际可行的因素相平衡,这是伊卡洛斯项目的要求之一。” 更新的冒险精神 “现在是时候进行一些系统的工作来评估代达罗斯号以来使星际飞行更容易的进步程度了”,并重新审视我们今天的处境。。。以及我们需要做些什么来取得进展,”位于俄亥俄州Fairview Park的Tau ZeroFoundation总裁Marc Millis说。 Millis是伊卡洛斯的顾问,也是美国国家航空航天局位于俄亥俄州克利夫兰的格伦研究中心突破推进物理项目的前项目经理。 “想想当第一颗类地系外行星被发现时会发生什么。以我们今天的技术和科学,我们无法控制这样一个地方。Millis说,这一发现可能会激发新的冒险精神,推动知识的前沿,创造出这样的运输能力这就是我和我的同事们“超越显而易见的下一步,寻找将改变一切的巨人”的地方,并有耐心在这一过程中教授学生 |