Ahli Breakthrough Starshot telah menyusun senarai cabaran yang harus mereka selesaikan untuk membuat pelayaran solar dengan ukuran yang tepat untuk terbang ke Alpha Centauri dalam 20 tahun. Penemuan mereka diterbitkan dalam jurnal Nature Materials.
"Hasil pertama analisis kami secara tidak disangka optimis - bahan yang sudah tersedia hari ini, dalam kombinasi dengan kaedah pembuatan baru dan mengukur sifatnya, pada prinsipnya, memungkinkan kami membuat prototaip yang sesuai untuk mempercepat kapal antarbintang," tulis Harry Atwater dan rakan-rakannya. dari California Institute of Technology di Pasadena (Amerika Syarikat).
Pada bulan April 2016, ahli kosmologi Britain yang lewat Stephen Hawking dan jutawan Rusia Yuri Milner bercakap mengenai inisiatif "ruang" mereka yang seterusnya dalam siri Breakthrough Initiatives - Breakthrough Starshot. Dalam kerangka kerjanya, pengusaha memperuntukkan $ 100 juta untuk membuat kapal angkasa berdasarkan idea yang digariskan oleh ahli fizik California di bawah kepimpinan Philip Lubin dua tahun lalu.
Intinya adalah untuk tidak mengirim kapal angkasa klasik ke planet yang jauh, tetapi struktur yang sangat ringan dan rata yang terbuat dari bahan reflektif, yang akan dipercepat ke kelajuan cahaya dekat dengan menggunakan laser orbit yang kuat.
"Kapal layar" antara bintang, menurut perhitungan ahli fizik Amerika, akan dapat mencapai Alpha Centauri dalam 20 tahun, dan akan terbang antara Marikh dan Bumi hanya dalam tiga hari tanpa muatan, dan dalam sebulan dengan muatan 10 tan.
Masalah utama dalam kedua-dua kes ini adalah perlambatan penyiasatan - sementara pasukan yang mengemukakannya tidak mempunyai idea tentang bagaimana membuat berhenti "perahu layar" laser selamat. Masalah serupa akan timbul, seperti yang disarankan oleh ahli fizik lain, ketika pecutannya - layar akan dibakar oleh laser, atau akan runtuh ketika bertabrakan dengan zarah-zarah debu.
Atwater dan rakan-rakannya di institut itu, yang terlibat secara langsung dalam Breakthrough Starshot, untuk pertama kalinya mempelajari secara terperinci bagaimana layar seperti itu akan bertindak ketika berinteraksi dengan laser dan medium antarbintang, dan merumuskan satu set syarat minimum untuk pembuatannya.
Seperti yang diketahui oleh para saintis, walaupun terdapat ciri-ciri yang hampir "mustahil" - seluas 10 meter persegi, jisim dalam gram dan daya kilas 99,999999% - masalah utama dalam pembuatan layar tidak akan menjadi pemilihan bahan, tetapi sejumlah perkara lain. Ternyata sejumlah bahan sudah ada di Bumi, termasuk filem yang terbuat dari molibdenum disulfide, silikon amorf dan sebilangan semikonduktor lain yang mempunyai sifat serupa.
Video promosi:
Sekiranya filem ini cukup tipis, maka, secara paradoks, perlanggaran dengan atom helium dan hidrogen yang terdapat dalam medium antarbintang hampir tidak akan mempengaruhi kehidupan layar. Sebilangan besar atom akan melaluinya tanpa menyebabkan bahaya, dan perlanggaran dengan zarah-zarah debu, seperti yang ditunjukkan oleh perhitungan ahli fizik, akan merosakkan tidak lebih dari 10% dari keseluruhan luas layar.
Masalahnya, pada gilirannya, sekarang ini tidak ada teknologi yang memungkinkan berkembangnya filem yang sangat homogen dan nipis dari bahan-bahan ini dengan ukuran yang diperlukan. Para saintis harus mencari cara untuk merekatkan serpihan filem yang agak kecil, berdiameter 10-20 sentimeter, dan operasi ini mesti dilakukan dengan ketepatan hampir atom.
Sebaliknya, Atwater dan rakan-rakannya yakin bahawa teknik semacam itu untuk "melekatkan" kepingan layar dapat dikembangkan dengan cepat, bergantung pada teknologi yang digunakan dalam industri IT saat ini untuk menyolder elemen mikro litar individu. Penciptaan mereka akan membolehkan Breakthrough Starshot menyelesaikan salah satu masalah utama dan mula membuat sistem laser yang mampu mempercepat belayar ini dengan kelajuan yang diperlukan.
