스타위스프

스타위스는 고 로버트 L이 제안한 가상의 무인 성간 탐사선 설계다. 앞으로.그것은 개념상 태양 돛과 비슷한 마이크로파 돛에 의해 추진되지만, 인간이 만든 원천에서 나오는 전자파에 의해 추진된다.그것은 속도를 줄이지 않고 목표 시스템을 통해 날아갈 것이다.

설명

'별그대'는 마이크로파 빔이 밀어내는 초저질량 성간 탐사선의 개념이다.그것은 과학자이자 작가인 로버트 L에 의해 제안되었다. 1985년 포워드,^[1] 그리고 더 많은 작품이 제프리 A에 의해 출판되었다. 2000년 ^[2]랜디스제안된 장치는 고출력 마이크로파 안테나의 형태로 돛을 밀어내는 빔 추진력을 사용한다.탐사선 자체는 100m 정도 가로로 매우 미세한 탄소 전선의 그물망으로 구성되며, 전선은 그것을 밀기 위해 사용될 전자파의 3mm 파장과 동일한 거리를 두고 있다.

Forward는 와이어가 나노스케일 컴퓨터 회로, 센서, 마이크로파 전력 수집 시스템 및 와이어 표면에서 제조된 마이크로파 무선 송신기를 통합하여 프로브 데이터 수집 및 전송 기능을 제공할 것을 제안했다.전체 돛에 분산되어 있기 때문에, 임무용 전자장치를 돛에 의해 당겨진 별도의 탐침에 배치하는 경우처럼 "고정"이 필요하지 않다.

원래의 스타위스프 개념은 와이어 메시 표면이 초전도체 역할을 하고 거의 완벽하게 효율적인 거울로 작용하면서 전자파가 효율적으로 반사될 것이라고 가정했다.이 가정은 타당하지 않다.랜디스는 그리드가 그 위에서 발생한 전력사고의 상당 부분을 흡수할 것이며, 따라서 초전도성이 될 만큼 냉각을 유지할 수 없다는 것을 보여주었다.그 디자인은 열적으로 제한되어 있기 때문에 랜디스 개념의 재료로서 탄소를 사용한다.

질량이 낮은 것이 스타위스프 탐침의 주요 특징이었다.랜디스의 계산에 따르면, 그물망(mesh)의 밀도는 100 kg/km에² 불과하며, 총 질량은 1 kg이고, 탑재량은 80 그램이다.

회절 한계는 송신 안테나의 범위를 심하게 구속하지만, 프로브는 24m/s의² 가속도를 갖도록 설계되어 있어 범위를 벗어나기 전에 매우 짧은 거리 내에서 빛의 속도의 상당한 부분에 도달할 수 있다.이 안테나는 직경 560km의 마이크로파 렌즈를 사용하며 56GW의 전력을 전달하고 탐침을 빛의 속도의 10%까지 가속시킬 것이다.

탐사선은 수십 년 동안 동력 없이 순항하다가 마침내 목표 별에 접근했고, 그 때 발사된 안테나가 다시 스타위스프의 빔을 조준할 것이다.이것은 스타위스프가 목적지까지 80% 정도 갈 때 이루어져서 빔과 스타위스가 동시에 그곳에 도착할 수 있었다.그렇게 긴 범위에서는 안테나가 어떤 추진력을 제공할 수 없을 것이지만, 스타위스는 무선 돛을 사용하여 마이크로파 에너지 일부를 수집하고 전기로 변환하여 센서를 작동시키고 수집된 데이터를 집으로 전송할 수 있을 것이다.스타위스는 목표 별에서 속도를 늦추지 않고 대신 고속 비행 임무를 수행했다.

이 안테나는 스타위스의 발사에서 며칠 동안만 그리고 수십 년 후에 다시 며칠 동안 그것이 목표물을 통과하는 동안 안테나를 작동시키기 위해 필요하기 때문에, 스타위프 프로브는 며칠마다 대량 생산되어 마저에 의해 발사될 수 있다.이러한 방식으로, 비록 어떤 주어진 스타위스프 탐사선이 태양계를 통과하는 데 며칠밖에 걸리지 않더라도, 먼 태양계에 대한 연속적인 데이터 스트림이 수집될 수 있다.그 대신에, 발사 송신기는 태양열 발전 위성과 마찬가지로 상업적 사용을 위해 지구에 전력을 전송하는 데 사용될 수 있다.

가능한 제작 방법

그런 섬세한 탐사선을 만드는 것은 중대한 도전이다.제안된 방법 중 하나는 탐사선과 그 회로를 자외선에 노출되면 분해되는 거대한 플라스틱 시트에 "도색"한 다음 시트가 우주에 배치된 후 태양 자외선의 공격을 받아 증발할 때까지 기다리는 것이다.

또 다른 제안된 방법은 스타위스프 프로브 와이어가 현대 컴퓨터 마이크로칩의 와이어 및 회로 요소와 동일한 물리적 스케일을 가지며 컴퓨터 칩과 동일한 광석학 제작 기술로 제작될 수 있다는 점에 주목했다.탐침은 현재의 칩 제조 실리콘 웨이퍼 크기의 섹션으로 제작되어 함께 연결되어야 한다.

기술적 문제

이 설계가 직면할 수 있는 주요 문제는 이동 중에 발생하는 방사선일 것이다.광속 20%로 주행할 경우 일반 성간 수소는 상당한 방사선 위험이 될 수 있으며, 스타위스는 차폐가 없고 능동적인 자체 수리 능력이 없을 가능성이 있다.또 다른 문제는 스타위스프의 섬세한 와이어가 찢어지거나 형태가 뒤틀리지 않도록 돛 영역을 가로질러 충분히 가속도를 유지하는 것이다.스타위스의 한 부분은 다른 부분과 다른 방향으로 전자파를 반사하고 더 멀리 형체를 벗어나게 될 것이기 때문에 스타위스의 형태를 약간이라도 왜곡하면 폭주하는 재앙을 초래할 수 있다.이처럼 섬세하고 정교하게 균형잡힌 통제는 실현 불가능한 것으로 판명될 수도 있다.

이처럼 공간에서 플라즈마로 유지된 먼지 투성이의 물질은 전자기파의 반사에 책임을 지고 있는 더스트 플라스마 sail[표창 필요한]를 사용하는 것의 가능성 자세한 내용은 더스트 플라스마를 돛을 위한 딱딱한 수 있는 문제들은 매체 복사 압력의 수송의 책임자에 방사능 피해와 관련된을 피할 수 있냄새도 맛도기 쉽다.박막 같은 것으로 손상하다.먼지투성이의 플라즈마 돛도 실시간으로 3차원 구조를 조정하여 입사 광선/마이크로웨이브 빔에 수직으로 반사되도록 할 수 있다.

소설로

• 공상 과학 소설에서 포워드는 태양열 위성에서 나오는 빔을 태양열 위성이 건설된 후 시험하는 동안 스타위스프 탐사선을 밀기 위해 사용할 수 있다고 제안했다.^[3]

참고 항목

• 레이저 추진 스타위스프형 우주선에 대한 자금 지원 제안인 돌파 스타쇼트

참조

외부 링크

• 라이트 돛
• 소형 레이저 추진 성간 프로브
• 별을 향해 돛을 올리다
• 별에 비메이드 파워 추진력 추진