- Misija nanotechniniais ginklais ir lazerinėmis burėmis ~0,3 °C greičiu pasiekti netoliese esančią juodąją skylę.
- Idealus taikinys būtų 20–25 šviesmečių atstumu; toliau nei 40–50 šviesmečių tai būtų neįmanoma.
- Pagrindiniai testai: įvykių horizontas, Kerro metrika ir galimi fizikinių konstantų skirtumai.
- Didžiulės išlaidos ir didelis skepticizmas, tačiau lygiagreti pažanga galėtų tai padaryti įmanoma po dešimtmečių.
Tai, kas skamba kaip mokslinės fantastikos filmas, iš tikrųjų yra rimtas inžinerijos ir fizikos pratimas: nusiųsti laivą į juodąją skylę tyrinėti akis į akį patyrė vieną ekstremaliausių aplinkų kosmose. Pasiūlymas, kurį pasirašė astrofizikas Kozimas Bambis ir paskelbtame žurnale „iScience“, kelia kelių dešimtmečių misija, kurios tikslas – priartinti mikrozondus prie artimiausios juodosios skylės, kurią galime rasti.
Idėja pagrįsta besivystančiomis technologijomis: Ultralengvas nanolaivis su burėmis, varomas Žemės lazeriais galintis pasiekti maždaug trečdalį šviesos greičio. Jei taikinys būtų patvirtintas 20–25 šviesmečiai, maršrutas būtų maždaug toks 60–75 metųir duomenų siuntimas į Žemę pridėtų kiti 20–25, visą misiją perkeliant į tam tikrą diapazoną 80–100 metų.
Kokia būtų misija ir jos technologijos
Ši koncepcija vengia tradicinio cheminio varymo, kurį riboja Ciolkovskio lygtis, ir remiasi stumti iš Žemės lazerio spinduliaisSu teravatų eilės galia, vos kelis gramus sveriantis zondas galėtų būti pagreitintas per kelias minutes iki reliatyvistinio greičio, o tai neįmanoma įprastai kuru aprūpintai raketai.
Įkvėptas tokių iniciatyvų kaip „Breakthrough Starshot“, planas numato šviesos žvakės sujungtos su mikroschemomis su jutikliais ir ryšio priemonėmis. Pasiekus kelionės tikslą, misijos architektūra padalintų funkcijas: vienas įrenginys veiktų kaip sargybinis laivas saugiose orbitose, o kitas priartėtų prie gravitacijos šulinio arčiau, kad atliktų tikslūs erdvėlaikio matavimai.
Veiksmų planą sudaro keturi pagrindiniai žingsniai: pradinis lazerio pagreitis, tarpžvaigždinis skrydis be aktyvios varymo jėgos, manevruoti, kad uždarytų save orbitoje (arba artima trajektorija) taikiniui ir galiausiai užsitęsęs mokslinis etapas su duomenimis, siunčiamais į sargybinį ir perduodamais atgal į Žemę.
Apytiksliais skaičiais: jei laivas pasieks ~0,3 °C, jis galėtų padengti 20–25 šviesmečiai per 6–7 dešimtmečiusRyšio vėlavimas, neišvengiamas dėl šviesos greičio, pridės du dešimtmečius kad gautume rezultatus mūsų radijo teleskopais.
Tikslas: surasti tikrai netoliese esančią juodąją skylę
Ne mažiau svarbus yra kliūtis: rasti juodąją skylę maždaug už 20–25 šviesmečiųNors daugelis yra žinomi, artimiausi patvirtinti, GAIA-BH1, yra apie 1.560 šviesmečių, akivaizdžiai per toli vienos kartos misijai su siūloma technologija. Sužinokite apie skirtumus tarp juodosios skylės ir kirmgraužos.
Žvaigždžių populiacijos modeliai rodo, kad Remiantis gryna statistika, turėtų būti bent vienas tokiu atstumu. Iššūkis yra jį rasti, nes juodosios skylės jie neskleidžia ir neatspindi šviesos ir atskleisti jų buvimą per netiesioginį poveikį: gravitacinį mikrolęšį, trikdžius žvaigždėse-kompanionėse arba labai silpnus materijos iš tarpžvaigždinės terpės spinduliavimus, krintančius jų link.
Mokslinės komandos siūlo paieškos strategijas su teleskopai, tokie kaip James Webb arba dideli radijo tinklai, ir neatmetama galimybė, kad gravitacinės bangos padėti nustatyti izoliuotus kandidatus. Bambi atveju tikėtina, kad netoliese esančių galaktikų tyrimas leidžia rasti taikinį tinkamu atstumu.
Misijos plane ribinė sąlyga yra aiški: daugiau nei 40–50 šviesmečių laikas ir sudėtingumas pernelyg išauga iki grįžimo taško projektas yra neperspektyvus su dabartiniais parametrais.
Kokie eksperimentai būtų atliekami šalia juodosios skylės?
Didžiausias mokslinis iššūkis – išbandyti gravitaciją sunkiausiu įmanomu būdu. Misijos metu būtų patikrinta, ar naudojant vietoje esančius prietaisus... Bendroji reliatyvumo teorija tiksliai apibūdina juodosios skylės ekstremali aplinka arba jei atsiranda nukrypimų, rodančių fizika po Einšteino.
Pirmasis bandymas: Kerro metrika, kuris modeliuoja erdvėlaikį aplink besisukančią juodąją skylę. Tai galima patikrinti išmatavus zondo skleidžiamų signalų orbitas, precesijas ir raudonuosius poslinkius. jei prognozės sutaps su tikslumu, kokio dar niekada nebuvo pasiekta.
Antrasis bandymas: įvykių horizonto egzistavimasKlasikinė teorija numato, kad dviem zondams, vienam saugiu atstumu, o kitam artėjant, signalas iš artimiausio... silpnėja ir parausta kol asimptotiškai išnyksta. Egzotiškos alternatyvos (pvz., „stygų kamuoliuko“ tipo konfigūracijos) numatytų staigus užtemimas smūgio į paviršių dėka.
Trečiasis bandymas: įmanoma pagrindinių konstantų variacijos ekstremaliuose gravitaciniuose laukuose. Atomų linijų, jautrių smulkiosios struktūros konstantai, palyginimas leistų ieškokite mažų pokyčių tai perrašytų mūsų fizikos supratimą.
Esu technologijų entuziastas, savo „geek“ pomėgius pavertęs profesija. Daugiau nei 10 savo gyvenimo metų praleidau naudodamas pažangiausias technologijas ir iš gryno smalsumo kūriau visas programas. Dabar aš specializuojasi kompiuterinėse technologijose ir vaizdo žaidimuose. Taip yra todėl, kad daugiau nei 5 metus rašau įvairioms interneto svetainėms apie technologijas ir vaizdo žaidimus, kurdamas straipsnius, kuriuose noriu pateikti jums reikalingą informaciją visiems suprantama kalba.
Jei turite klausimų, mano žinios svyruoja nuo visko, kas susiję su Windows operacine sistema, taip pat su Android mobiliesiems telefonams. Ir aš įsipareigoju jums, aš visada pasiruošęs skirti kelias minutes ir padėti jums išspręsti visus klausimus, kurie jums gali kilti šiame interneto pasaulyje.