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Breakthrough Starshot

Agosto 07, 2021

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Breakthrough Starshot (a veces traducido como Disparo estelar) es un proyecto de investigación e ingeniería desarrollado por el programa Breakthrough Initiatives que pretende desarrollar una flota de micronaves espaciales (conocidas como StarChip)[1]​ impulsada con vela solar capaces de viajar a Alfa Centauri (localizado a una distancia de 4,37 años luz) al 15% o 20 % de la velocidad de la luz (60 000 km/s o 215 millones de km/h),[2]​[3]​[4]​[5]​ por lo que tardarían entre 20 y 30 años en alcanzar su destino, y otros 4 años en comunicar a la Tierra su llegada, el viaje también incluiría un sobrevuelo sobre el planeta Próxima Centauri b con características muy similares a la de la Tierra y que también se encuentra en la zona habitable de su estrella.[6]​ El concepto principal que permitiría poner en marcha este proyecto se explica en el artículo de Philip Lubin (de la Universidad de California en Santa Bárbara) titulado "Plan de trabajo para el vuelo interestelar",[7]​ publicado en abril del año 2015 en la revista científica British Interplanetary Society.[8]​[9]​ El envío de una nave espacial ligera implicaría una matriz en etapas de varios kilómetros de láseres orientables por haz con una potencia de salida combinada y coherente de hasta 100 GW.[10]​

El 24 de agosto de 2016 13:00 CEST, ESO organizó una conferencia de prensa para discutir el anuncio de Proxima b en su sede en Garching, cerca de Múnich, Alemania. En esta imagen, el Dr. S. Pete Worden da un discurso.

Inicios del proyecto

El proyecto, que forma parte del programa Breakthrough Initiatives, y tiene un presupuesto de 100 millones de dólares para iniciar la investigación,[11]​[12]​[13]​[4]​[14]​ fue anunciado el 12 de abril de 2016, durante un acto celebrado en Nueva York en el que participaron el físico, filántropo y empresario inversionista ruso Yuri Milner y el físico y cosmólogo Stephen Hawking que forman parte de la Junta Directiva, al igual que el filántropo y cofundador de Facebook Mark Zuckerberg. Yuri Milner estima que el presupuesto final podría ascender aproximadamente a unos 5 o 10000 millones de dólares, calculando que la primera nave podría ser lanzada al espacio alrededor del año 2036. El astrofísico Pete Worden es el director del programa, siendo esta su tercera ocasión de participar como director en una investigación espacial y el profesor Avi Loeb (Universidad de Harvard) preside la Junta Asesora para el proyecto.[15]​

En 2017, Stephen Hawking en una conferencia en el Festival Internacional Starmus dijo a la audiencia:

Nuestros recursos físicos se agotan a un ritmo alarmante. Hemos regalado a nuestro planeta el desastroso cambio climático. Temperaturas crecientes, reducción de los casquetes polares, deforestación y aniquilación de especies animales. Somos bastante ignorantes e irreflexivos. Estamos quedándonos sin espacio y los únicos espacios a los que podemos ir son otros mundo. Es hora de explorar otros sistemas solares. Diversificar puede ser lo único que nos salve de nosotros mismos. Es el momento de explorar otros sistemas solares. Expandirnos puede ser lo único que nos salve de nosotros mismos. Estoy convencido de que los humanos necesitan irse de la Tierra.[16]​[17]​

Miembros del Comité

Comité de Gestión y Asesoría[18]​

  • Pete Worden, Executive Director, Breakthrough Starshot; former Director of NASA Ames Research Center
  • Avi Loeb, Chairman, Breakthrough Starshot Advisory Committee; Harvard University
  • Jim Benford, Microwave Sciences
  • Steven Chu, Nobel Prize winner, Stanford University
  • Bruce Draine, Princeton University
  • Ann Druyan, Cosmos Studios
  • Freeman Dyson, Princeton Institute of Advanced Study
  • Lou Friedman, Planetary Society, JPL
  • Robert Fugate, Arctelum, LLC, New Mexico Tech
  • Giancarlo Genta, Polytechnic University of Turin
  • Olivier Guyon, University of Arizona
  • Mae Jemison, 100 Year Starship
  • Joan Johnson-Freese, US Naval War College
  • Pete Klupar, Director of Engineering, Breakthrough Starshot; former Director of Engineering, NASA Ames Research Center
  • Jeff Kuhn, University of Hawaii Institute for Astronomy
  • Geoff Landis, SA Glenn Research Center
  • Kelvin Long, Journal of the British Interplanetary Society
  • Greg Matloff, New York City College of Technology
  • Claire Max, University of California, Santa Cruz
  • Kaya Nobuyuki, Kobe University
  • Kevin Parkin, Parkin Research
  • Mason Peck, Cornell University
  • Saul Perlmutter, Nobel Prize winner, Breakthrough Prize winner, UC Berkeley and Lawrence Berkeley National Laboratory
  • Martin Rees, Astronomer Royal
  • Roald Sagdeev, University of Maryland
  • Ed Turner, Princeton University, NAOJ

Objetivos

El proyecto Breakthrough Starshot tiene como principal objetivo demostrar el concepto de la posibilidad de enviar nano-naves espaciales impulsadas por luz a larga distancia teniendo como principal destino el sistema estelar Alfa Centauri.[19]​ Como objetivos secundarios estarían la exploración del sistema solar y la exploración, estudio y detección de asteroides que cruzan la Tierra.[20]​ La nave espacial sobrevolaría y, posiblemente, podría fotografiar mundos similares a la Tierra que pudieran existir en el sistema.

Posible objetivo, un planeta

En agosto del año 2016, el Observatorio Europeo Austral (European Southern Observatory-ESO) anunció la detección de un planeta en órbita alrededor de la estrella Próxima Centauri, tercera del sistema Alpha Centauri.[21]​[22]​ El planeta, llamado Próxima Centauri b, orbita dentro de la zona habitable de su estrella, pudiendo ser un objetivo potencial para uno de los proyectos de Breakthrough Initiatives.

En enero del año 2017, Breakthrough Initiatives y el Observatorio Europeo Austral acordaron colaborar para buscar planetas habitables en el sistema estelar Alpha Centauri.[23]​[24]​ El acuerdo incluía que Breakthrough Initiatives proporcionaría fondos para una actualización del instrumento VISIR (VLT Imager y espectrómetro para infrarrojo medio) en el Very Large Telescope (VLT) de ESO en Chile. Esta actualización aumentará en gran medida la probabilidad de detección de planetas en dicho sistema.

Concepto

 
Diseño de una nave espacial equipada con una vela solar de 4mx4m (imagen artística). Las sondas del proyecto Breakthrough Starshot tendrán el tamaño de un sello postal

El concepto de Starshot consiste en el lanzamiento de una "nave nodriza" con una carga de miles de nano-naves espaciales (de unos centímetros de tamaño y pocos gramos de peso), que cuando alcancen una órbita de gran altura, serán liberadas y puestas en el espacio. A continuación, láseres de gran potencia desde la Tierra enfocarían un haz de luz para impulsar las velas de las naves una vez desplegadas, de manera individual, y acelerar su velocidad máxima en minutos, consiguiendo un promedio de 100 km/s2 y una energía de 1 TJ insuflado a cada vela (de 4×4 m).[25]​[26]​

Si las naves encuentran un planeta con características similares a las de la Tierra, en una órbita de la zona habitable del sistema Alfa Centauri (caso que se ha dado con los telescopios terrestres a finales de agosto de 2016) el proyecto intentará realizar la proeza de acercar las nano-naves a una distancia de 1 unidad astronómica (150 millones de kilómetros o 93 millones de millas) del planeta. A esa distancia, las cámaras de la nave pueden obtener datos gráficos de una calidad suficientemente alta como para conocer dichas características.[27]​

Cada nave tendría la posibilidad de transmitir datos a la Tierra mediante un sistema compacto de comunicaciones vía láser. El enjambre de miles de unidades compensaría la posible pérdida de naves causadas por colisiones con polvo interestelar camino de su destino.[28]​ En un trabajo más reciente, se ha sugerido que las colisiones con los distintos materiales hallados en el espacio parece no ser un problema tan grave como se pensaba en un principio.[29]​

Desafíos tecnológicos

La vela solar requiere una gran cantidad de energía: un láser con potencia de varios gigavatios (aproximadamente lo que genera una planta nuclear grande) proporcionaría solo unos newtons de empuje.[30]​ Para compensarlo la nave espacial tiene que tener una masa de solo unos gramos, y deberá poseer el láser de la cámara, el ordenador, los sistemas de comunicación y una fuente de energía de plutonio, teniendo que ser todos miniaturizados.[31]​ Todos los componentes tienen que estar perfectamente diseñados para soportar aceleración extrema, frío, el vacío y los protones, así como sobrevivir a colisiones con el polvo espacial.

StarChip

StarChip es el nombre utilizado por la compañía Breakthrough Initiatives para la nave espacial interestelar de tamaño centimetral del programa Breakthrough Starshot,[1]​[32]​ cuya propuesta de misión es impulsar una flota de mil StarChips en un viaje al sistema estelar Alfa Centauri, estrellas extrasolares más cercanas, situadas a unos 4,37 años luz de la Tierra.[33]​[13]​[34]​[2]​[35]​[36]​ El viaje incluiría un sobrevuelo de Próxima Centauri b, exoplaneta del tamaño de la Tierra que se encuentra en la zona habitable de su estrella anfitriona.[6]​ Las nanonaves robóticas ultraligeras StarChip, equipadas con velas solares, están programadas para viajar a velocidades de 20%[1]​[13]​[34]​[2]​ y 15%[2]​ de la velocidad de la luz, llevándoles entre 20 y 30 años para alcanzar el sistema estelar, respectivamente, y aproximadamente 4 años para notificar a la Tierra el éxito de la misión.[13]​ Los principios conceptuales para permitir el viaje interestelar se describieron en "Una hoja de ruta hacia el vuelo interestelar", por Philip Lubin de la Universidad de California en Santa Bárbara,[7]​ que es asesor del proyecto Starshot.

En julio de 2017, los científicos anunciaron que los precursores de StarChip, llamados Sprites, fueron lanzados con éxito con un cohete Polar Satellite Launch Vehicle desarrollado por la Agencia India de Investigación Espacial desde el del Centro Espacial Satish Dhawan.[37]​

Componentes

Se espera que cada nanonave espacial StarChip estén equipadas con cámaras miniaturizadas, equipo de navegación, equipo de comunicación, propulsores de fotones y una fuente de alimentación. Además, cada nanonave estaría equipada con un medidor de luz, hecho de materiales livianos, con un peso cercano al gramo.[1]​[32]​[33]​[13]​[35]​[36]​[38]​[39]​

Cámaras

Se prevén cuatro cámaras digitales a escala de subgramo, cada una con una resolución mínima de 2 megapíxeles.[1]​[40]​

Procesadores

También están previsto que lleven cuatro procesadores también a escala de subgramo.[35]​[41]​

Propulsores de fotones

Sería cuatro los propulsores de fotones a escala de subgramo, cada uno con la capacidad funcional de mínimo un nivel de láser de diodo de 1W.[32]​[42]​[43]​

Batería

Equipado con una batería nuclear de 150 mg, impulsada por plutonio-238 o americio-241. [13]​[36]​[44]​

Capa protectora

Estará protegido con una capa, posiblemente hecha de cobre al berilio, para así proteger la nanopartícula de las colisiones de polvo y la erosión por partículas atómicas.[36]​[45]​

Vela solar

La vela solar no podrá ser mayor de 4 por 4 metros (13 por 13 pies),[1]​[46]​ posiblemente estará compuesta por material a base de grafeno,[1]​[33]​[13]​[36]​[39]​[47]​ que debería ser muy delgado y tener la capacidad de reflejar el rayo láser mientras absorbe solo una pequeña fracción de la energía incidente, o vaporizaría la vela.[1]​[13]​[48]​

Destinos potenciales

La siguiente tabla enumera posibles destinos para viajes fotogravitacionales similares.[49]​ Los "tiempo de viaje" indican la duración del viaje de la nave espacial a la estrella y su entrada en órbita alrededor de la misma (usando la presión de fotones para maniobras similares al aerofrenado).

Nombre Tiempo de viaje

(Años)

Distancia

(Años luz)

Luminosidad

(L☉)

Proxima Centauri 121 4,2 0,00005
α Centauri A 101,25 4,36 1,52
α Centauri B 147,58 4,36 0,50
Sirius A 68,90 8,58 24,20
Procyon A 154,06 11,44 6,94
Vega 167,39 25,02 50,05
Altair 176,67 16,69 10,70
Fomalhaut A 221,33 25,13 16,67
Denebola 325,56 35,78 14,66
Castor A 341,35 50,98 49,85
Epsilon Eridiani 363,35 10,50 0,50

Asistencias sucesivas en α Cen A y B podría permitir que los tiempos de viaje a 75 años a ambas estrellas.

La vela solar tiene una relación masa-superficie nominal (σnom) de 8,6 × 10−4 gramos m−2para una vela nominal de clase de grafeno.

Área de la vela solar, cerca de 105 m² = (316 m)2

Velocidad hasta 37.300 km s−1 (12,5% c)

Otras aplicaciones

El físico alemán Claudius Gros propuso que la tecnología Breakthrough Starshot podría utilizarse en un segundo paso para establecer una biosfera de microbios unicelulares en exoplanetas habitables transitoriamente. [50]​[51]​ Una sonda Génesis viajaría a velocidades más bajas, alrededor del 0.3% de la velocidad de la luz. Por lo tanto, así podría desacelerarse utilizando una vela magnética.[52]​

Véase también

Referencias

  1. ↑ Gilster, Paul (12 de abril de 2016). «Breakthrough Starshot: Mission to Alpha Centauri». Centauri Dreams. Consultado el 14 de abril de 2016. 
  2. ↑ Staff (12 de abril de 2016). «Breakthrough Starshot». Breakthrough Initiatives. Consultado el 12 de abril de 2016. 
  3. Overbye, Dennis (12 de abril de 2016). «Reaching for the Stars, Across 4.37 Light-Years; A Visionary Project Aims for Alpha Centauri, a Star 4.37 Light-Years Away». New York Times. Consultado el 12 de abril de 2016. 
  4. ↑ Stone, Maddie (12 de abril de 2016). «Stephen Hawking and a Russian Billionaire Want to Build an Interstellar Starship». Gizmodo. Consultado el 12 de abril de 2016. 
  5. Staff (12 de abril de 2016). «Breakthrough Initiatives - Breakthrough Starshot». Breakthrough Initiatives. Consultado el 14 de abril de 2016. 
  6. ↑ Chang, Kenneth (24 de agosto de 2016). «One Star Over, a Planet That Might Be Another Earth». New York Times. Consultado el 24 de agosto de 2016. 
  7. ↑ Lubin, Philip (2016). «A Roadmap to Interstellar Flight». Journal of the British Interplanetary Society 69: 40. Bibcode:2016arXiv160401356L. arXiv:1604.01356. (file available at University of California, Santa Barbara here Accessed 16 de abril de 2016)
  8. Lubin, Philip (abril de 2015). (PDF). University of California, Santa Barbara. Archivado desde el original el 17 de abril de 2016. Consultado el 16 de abril de 2016. 
  9. Hall, Loura (7 de mayo de 2015). «DEEP IN Directed Energy Propulsion for Interstellar Exploration». NASA News. Consultado el 22 de abril de 2016. «NASA is pleased to hear that Professor Lubin has received external funding to continue the work started in his NIAC study.» 
  10. «Breakthrough Initiatives». breakthroughinitiatives.org (en inglés). Consultado el 25 de diciembre de 2017. 
  11. ABC: Stephen Hawking anuncia un plan para enviar una sonda a Alfa Centauri
  12. Mark Zuckerberg joined Stephen Hawking to create tiny interstellar spaceships el 23 de abril de 2016 en Wayback Machine.
  13. ↑ Overbye, Dennis (12 de abril de 2016). «A Visionary Project Aims for Alpha Centauri, a Star 4.37 Light-Years Away». New York Times. Consultado el 12 de abril de 2016. 
  14. «Breakthrough Starshot». Breakthrough Initiatives. 12 de abril de 2016. Consultado el 12 de abril de 2016. 
  15. https://breakthroughinitiatives.org/News
  16. «Stephen Hawking Says Earth Is Under Threat And Humans Need To Leave». Newsweek. 20 de octubre de 2017. 
  17. «4 advertencias de Stephen Hawking sobre los peligros que amenazan a la humanidad». BBC. 15 de marzo de 2018. 
  18. Breakthrough Starshot, Leaders, Management and Advisory Committee
  19. «Breakthrough Initiatives». breakthroughinitiatives.org. Consultado el 10 de enero de 2017. 
  20. Scharf, Caleb A. «Can Starshot Work?». scientificamerican.com. Consultado el 25 de agosto de 2016. 
  21. «Planet Found in Habitable Zone Around Nearest Star - Pale Red Dot campaign reveals Earth-mass world in orbit around Proxima Centauri». www.eso.org. Consultado el 10 de enero de 2017. 
  22. Witze, Alexandra (25 de agosto de 2016). «Earth-sized planet around nearby star is astronomy dream come true». Nature 536 (7617): 381-382. Bibcode:2016Natur.536..381W. doi:10.1038/nature.2016.20445. 
  23. «VLT to Search for Planets in Alpha Centauri System - ESO Signs Agreement with Breakthrough Initiatives». www.eso.org. Consultado el 10 de enero de 2017. 
  24. «Breakthrough Initiatives». breakthroughinitiatives.org. Consultado el 10 de enero de 2017. 
  25. Lightsail, Integrity under thrust.
  26. Lightsail | Stability on the beam.
  27. «Breakthrough Initiatives». breakthroughinitiatives.org. Consultado el 25 de agosto de 2016. 
  28. Emspak, Jesse (15 de abril de 2016). «No Breakthrough Yet: Stephen Hawking's Interstellar 'Starshot' Faces Challenges». Space. Consultado el 15 de abril de 2016. 
  29. Timmer, John (24 de agosto de 2016). «Just how dangerous is it to travel at 20% the speed of light?». Science (Ars Technica). Consultado el 28 de agosto de 2016. 
  30. «A new plan to send spacecraft to the stars: replace rockets with lasers». The Economist. 12 de abril de 2016. Consultado el 13 de abril de 2016. 
  31. «Potential Challenges for Starshot». Breakthrough Initiatives. Consultado el 14 de abril de 2016. 
  32. ↑ Greene, Kate (13 de abril de 2016). «What Will Make Interstellar Travel a Reality?». Slate. Consultado el 16 de abril de 2016. 
  33. ↑ Clery, Daniel (12 de abril de 2016). «Russian billionaire unveils big plan to build tiny interstellar spacecraft». Science. doi:10.1126/science.aaf4115. Consultado el 15 de abril de 2016. 
  34. ↑ Stone, Maddie (12 de abril de 2016). «Stephen Hawking and a Russian Billionaire Want to Build an Interstellar Starship». Gizmodo. Consultado el 12 de abril de 2016. 
  35. ↑ Domonoske, Camila (12 de abril de 2016). «Forget Starships: New Proposal Would Use 'Starchips' To Visit Alpha Centauri». NPR. Consultado el 15 de abril de 2016. 
  36. ↑ Emspak, Jesse (15 de abril de 2016). «No Breakthrough Yet: Stephen Hawking's Interstellar 'Starshot' Faces Challenges». Space.com. Consultado el 15 de abril de 2016. 
  37. Staff (26 de julio de 2017). «In Quest To Reach Alpha Centauri, BreakThrough Starshot Launches World's Smallest Spacecraft - First Prototype ‘Sprites’ – Precursors to Eventual ‘StarChip’ Probes – Achieve Low Earth Orbit». BreakThroughInitiatives.org. Consultado el 28 de julio de 2017. 
  38. Staff (12 de abril de 2016). «Breakthrough Starshot: Potential Challenges». Breakthrough Initiatives. Consultado el 14 de abril de 2016. 
  39. ↑ Staff (16 de abril de 2016). «Starship enterprise». The Economist. Consultado el 15 de abril de 2016. 
  40. Staff (12 de abril de 2016). «Breakthrouth Starshot: Gram-Scale Starchip Components - 4 Cameras». Breakthrough Initiatives. Consultado el 15 de abril de 2016. 
  41. Staff (12 de abril de 2016). «Breakthrouth Starshot: Gram-Scale Starchip Components - 4 Processors». Breakthrough Initiatives. Consultado el 15 de abril de 2016. 
  42. Staff (12 de abril de 2016). «Breakthrouth Starshot: Gram-Scale Starchip Components - 4 Photon Thrusters». Breakthrough Initiatives. Consultado el 15 de abril de 2016. 
  43. Gilster, Paul (21 de octubre de 2013). «Laser Travel by Photonic Thruster». Centauri Dreams. Consultado el 16 de abril de 2016. 
  44. Staff (12 de abril de 2016). «Breakthrouth Starshot: Gram-Scale Starchip Components - Battery». Breakthrough Initiatives. Consultado el 15 de abril de 2016. 
  45. Staff (12 de abril de 2016). «Breakthrouth Starshot: Gram-Scale Starchip Components - Protective Coating». Breakthrough Initiatives. Consultado el 15 de abril de 2016. 
  46. Staff (12 de abril de 2016). «Breakthrough Starshot: Lightsail, Integrity under thrust». Breakthrough Initiatives. Consultado el 16 de abril de 2016. 
  47. Staff (12 de abril de 2016). «Breakthrouth Starshot: Gram-Scale Starchip Components - Lightsail - Structure». Breakthrough Initiatives. Consultado el 15 de abril de 2016. 
  48. Patel, Neel V. (15 de abril de 2016). «The Starshot Breakthrough Light Beam Is Really a Million Lasers, Which Is Insane». Inverse. Consultado el 16 de abril de 2016. 
  49. Heller, René; Hippke, Michael; Kervella, Pierre (2017). «Optimized trajectories to the nearest stars using lightweight high-velocity photon sails». The Astronomical Journal 154 (3): 115. Bibcode:2017AJ....154..115H. arXiv:1704.03871. doi:10.3847/1538-3881/aa813f. 
  50. Claudius Gros: Developing Ecospheres on Transiently Habitable Planets: The Genesis Project, Astrophysics and Space Science, Vol. 361, pp 1-14 (2016).
  51. Jessica Boddy: Q&A: Should we seed life on alien worlds?, Science, 9 de septiembre de 2016.
  52. James Romero, "Should we seed life through the cosmos using laser-driven ships?", New Scientist, 13 de noviembre de 2017.

Enlaces externos

  • Sitio web de la Iniciativa
  •   Datos: Q23808109

Agosto 07, 2021
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articulo de Philip Lubin de la Universidad de California en Santa Barbara titulado Plan de trabajo para el vuelo interestelar 7 publicado en abril del ano 2015 en la revista cientifica British Interplanetary Society 8 9 El envio de una nave espacial ligera implicaria una matriz en etapas de varios kilometros de laseres orientables por haz con una potencia de salida combinada y coherente de hasta 100 GW 10 El 24 de agosto de 2016 13 00 CEST ESO organizo una conferencia de prensa para discutir el anuncio de Proxima b en su sede en Garching cerca de Munich Alemania En esta imagen el Dr S Pete Worden da un discurso Indice 1 Inicios del proyecto 2 Miembros del Comite 3 Objetivos 3 1 Posible objetivo un planeta 4 Concepto 5 Desafios tecnologicos 6 StarChip 6 1 Componentes 6 1 1 Camaras 6 1 2 Procesadores 6 1 3 Propulsores de fotones 6 1 4 Bateria 6 1 5 Capa protectora 6 1 6 Vela solar 6 2 Destinos potenciales 6 3 Otras aplicaciones 7 Vease tambien 8 Referencias 9 Enlaces externosInicios del proyecto EditarEl proyecto que forma parte del programa Breakthrough Initiatives y tiene un presupuesto de 100 millones de dolares para iniciar la investigacion 11 12 13 4 14 fue anunciado el 12 de abril de 2016 durante un acto celebrado en Nueva York en el que participaron el fisico filantropo y empresario inversionista ruso Yuri Milner y el fisico y cosmologo Stephen Hawking que forman parte de la Junta Directiva al igual que el filantropo y cofundador de Facebook Mark Zuckerberg Yuri Milner estima que el presupuesto final podria ascender aproximadamente a unos 5 o 10000 millones de dolares calculando que la primera nave podria ser lanzada al espacio alrededor del ano 2036 El astrofisico Pete Worden es el director del programa siendo esta su tercera ocasion de participar como director en una investigacion espacial y el profesor Avi Loeb Universidad de Harvard preside la Junta Asesora para el proyecto 15 En 2017 Stephen Hawking en una conferencia en el Festival Internacional Starmus dijo a la audiencia Nuestros recursos fisicos se agotan a un ritmo alarmante Hemos regalado a nuestro planeta el desastroso cambio climatico Temperaturas crecientes reduccion de los casquetes polares deforestacion y aniquilacion de especies animales Somos bastante ignorantes e irreflexivos Estamos quedandonos sin espacio y los unicos espacios a los que podemos ir son otros mundo Es hora de explorar otros sistemas solares Diversificar puede ser lo unico que nos salve de nosotros mismos Es el momento de explorar otros sistemas solares Expandirnos puede ser lo unico que nos salve de nosotros mismos Estoy convencido de que los humanos necesitan irse de la Tierra 16 17 Miembros del Comite EditarComite de Gestion y Asesoria 18 Pete Worden Executive Director Breakthrough Starshot former Director of NASA Ames Research Center Avi Loeb Chairman Breakthrough Starshot Advisory Committee Harvard University Jim Benford Microwave Sciences Steven Chu Nobel Prize winner Stanford University Bruce Draine Princeton University Ann Druyan Cosmos Studios Freeman Dyson Princeton Institute of Advanced Study Lou Friedman Planetary Society JPL Robert Fugate Arctelum LLC New Mexico Tech Giancarlo Genta Polytechnic University of Turin Olivier Guyon University of Arizona Mae Jemison 100 Year Starship Joan Johnson Freese US Naval War College Pete Klupar Director of Engineering Breakthrough Starshot former Director of Engineering NASA Ames Research Center Jeff Kuhn University of Hawaii Institute for Astronomy Geoff Landis SA Glenn Research Center Kelvin Long Journal of the British Interplanetary Society Greg Matloff New York City College of Technology Claire Max University of California Santa Cruz Kaya Nobuyuki Kobe University Kevin Parkin Parkin Research Mason Peck Cornell University Saul Perlmutter Nobel Prize winner Breakthrough Prize winner UC Berkeley and Lawrence Berkeley National Laboratory Martin Rees Astronomer Royal Roald Sagdeev University of Maryland Ed Turner Princeton University NAOJObjetivos EditarEl proyecto Breakthrough Starshot tiene como principal objetivo demostrar el concepto de la posibilidad de enviar nano naves espaciales impulsadas por luz a larga distancia teniendo como principal destino el sistema estelar Alfa Centauri 19 Como objetivos secundarios estarian la exploracion del sistema solar y la exploracion estudio y deteccion de asteroides que cruzan la Tierra 20 La nave espacial sobrevolaria y posiblemente podria fotografiar mundos similares a la Tierra que pudieran existir en el sistema Posible objetivo un planeta Editar En agosto del ano 2016 el Observatorio Europeo Austral European Southern Observatory ESO anuncio la deteccion de un planeta en orbita alrededor de la estrella Proxima Centauri tercera del sistema Alpha Centauri 21 22 El planeta llamado Proxima Centauri b orbita dentro de la zona habitable de su estrella pudiendo ser un objetivo potencial para uno de los proyectos de Breakthrough Initiatives En enero del ano 2017 Breakthrough Initiatives y el Observatorio Europeo Austral acordaron colaborar para buscar planetas habitables en el sistema estelar Alpha Centauri 23 24 El acuerdo incluia que Breakthrough Initiatives proporcionaria fondos para una actualizacion del instrumento VISIR VLT Imager y espectrometro para infrarrojo medio en el Very Large Telescope VLT de ESO en Chile Esta actualizacion aumentara en gran medida la probabilidad de deteccion de planetas en dicho sistema Concepto Editar Diseno de una nave espacial equipada con una vela solar de 4mx4m imagen artistica Las sondas del proyecto Breakthrough Starshot tendran el tamano de un sello postal El concepto de Starshot consiste en el lanzamiento de una nave nodriza con una carga de miles de nano naves espaciales de unos centimetros de tamano y pocos gramos de peso que cuando alcancen una orbita de gran altura seran liberadas y puestas en el espacio A continuacion laseres de gran potencia desde la Tierra enfocarian un haz de luz para impulsar las velas de las naves una vez desplegadas de manera individual y acelerar su velocidad maxima en minutos consiguiendo un promedio de 100 km s2 y una energia de 1 TJ insuflado a cada vela de 4 4 m 25 26 Si las naves encuentran un planeta con caracteristicas similares a las de la Tierra en una orbita de la zona habitable del sistema Alfa Centauri caso que se ha dado con los telescopios terrestres a finales de agosto de 2016 el proyecto intentara realizar la proeza de acercar las nano naves a una distancia de 1 unidad astronomica 150 millones de kilometros o 93 millones de millas del planeta A esa distancia las camaras de la nave pueden obtener datos graficos de una calidad suficientemente alta como para conocer dichas caracteristicas 27 Cada nave tendria la posibilidad de transmitir datos a la Tierra mediante un sistema compacto de comunicaciones via laser El enjambre de miles de unidades compensaria la posible perdida de naves causadas por colisiones con polvo interestelar camino de su destino 28 En un trabajo mas reciente se ha sugerido que las colisiones con los distintos materiales hallados en el espacio parece no ser un problema tan grave como se pensaba en un principio 29 Desafios tecnologicos EditarLa vela solar requiere una gran cantidad de energia un laser con potencia de varios gigavatios aproximadamente lo que genera una planta nuclear grande proporcionaria solo unos newtons de empuje 30 Para compensarlo la nave espacial tiene que tener una masa de solo unos gramos y debera poseer el laser de la camara el ordenador los sistemas de comunicacion y una fuente de energia de plutonio teniendo que ser todos miniaturizados 31 Todos los componentes tienen que estar perfectamente disenados para soportar aceleracion extrema frio el vacio y los protones asi como sobrevivir a colisiones con el polvo espacial StarChip EditarStarChip es el nombre utilizado por la compania Breakthrough Initiatives para la nave espacial interestelar de tamano centimetral del programa Breakthrough Starshot 1 32 cuya propuesta de mision es impulsar una flota de mil StarChips en un viaje al sistema estelar Alfa Centauri estrellas extrasolares mas cercanas situadas a unos 4 37 anos luz de la Tierra 33 13 34 2 35 36 El viaje incluiria un sobrevuelo de Proxima Centauri b exoplaneta del tamano de la Tierra que se encuentra en la zona habitable de su estrella anfitriona 6 Las nanonaves roboticas ultraligeras StarChip equipadas con velas solares estan programadas para viajar a velocidades de 20 1 13 34 2 y 15 2 de la velocidad de la luz llevandoles entre 20 y 30 anos para alcanzar el sistema estelar respectivamente y aproximadamente 4 anos para notificar a la Tierra el exito de la mision 13 Los principios conceptuales para permitir el viaje interestelar se describieron en Una hoja de ruta hacia el vuelo interestelar por Philip Lubin de la Universidad de California en Santa Barbara 7 que es asesor del proyecto Starshot En julio de 2017 los cientificos anunciaron que los precursores de StarChip llamados Sprites fueron lanzados con exito con un cohete Polar Satellite Launch Vehicle desarrollado por la Agencia India de Investigacion Espacial desde el del Centro Espacial Satish Dhawan 37 Componentes Editar Se espera que cada nanonave espacial StarChip esten equipadas con camaras miniaturizadas equipo de navegacion equipo de comunicacion propulsores de fotones y una fuente de alimentacion Ademas cada nanonave estaria equipada con un medidor de luz hecho de materiales livianos con un peso cercano al gramo 1 32 33 13 35 36 38 39 Camaras Editar Se preven cuatro camaras digitales a escala de subgramo cada una con una resolucion minima de 2 megapixeles 1 40 Procesadores Editar Tambien estan previsto que lleven cuatro procesadores tambien a escala de subgramo 35 41 Propulsores de fotones Editar Seria cuatro los propulsores de fotones a escala de subgramo cada uno con la capacidad funcional de minimo un nivel de laser de diodo de 1W 32 42 43 Bateria Editar Equipado con una bateria nuclear de 150 mg impulsada por plutonio 238 o americio 241 13 36 44 Capa protectora Editar Estara protegido con una capa posiblemente hecha de cobre al berilio para asi proteger la nanoparticula de las colisiones de polvo y la erosion por particulas atomicas 36 45 Vela solar Editar La vela solar no podra ser mayor de 4 por 4 metros 13 por 13 pies 1 46 posiblemente estara compuesta por material a base de grafeno 1 33 13 36 39 47 que deberia ser muy delgado y tener la capacidad de reflejar el rayo laser mientras absorbe solo una pequena fraccion de la energia incidente o vaporizaria la vela 1 13 48 Destinos potenciales Editar La siguiente tabla enumera posibles destinos para viajes fotogravitacionales similares 49 Los tiempo de viaje indican la duracion del viaje de la nave espacial a la estrella y su entrada en orbita alrededor de la misma usando la presion de fotones para maniobras similares al aerofrenado Nombre Tiempo de viaje Anos Distancia Anos luz Luminosidad L Proxima Centauri 121 4 2 0 00005a Centauri A 101 25 4 36 1 52a Centauri B 147 58 4 36 0 50Sirius A 68 90 8 58 24 20Procyon A 154 06 11 44 6 94Vega 167 39 25 02 50 05Altair 176 67 16 69 10 70Fomalhaut A 221 33 25 13 16 67Denebola 325 56 35 78 14 66Castor A 341 35 50 98 49 85Epsilon Eridiani 363 35 10 50 0 50Asistencias sucesivas en a Cen A y B podria permitir que los tiempos de viaje a 75 anos a ambas estrellas La vela solar tiene una relacion masa superficie nominal snom de 8 6 10 4 gramos m 2para una vela nominal de clase de grafeno Area de la vela solar cerca de 105 m 316 m 2Velocidad hasta 37 300 km s 1 12 5 c Otras aplicaciones Editar El fisico aleman Claudius Gros propuso que la tecnologia Breakthrough Starshot podria utilizarse en un segundo paso para establecer una biosfera de microbios unicelulares en exoplanetas habitables transitoriamente 50 51 Una sonda Genesis viajaria a velocidades mas bajas alrededor del 0 3 de la velocidad de la luz Por lo tanto asi podria desacelerarse utilizando una vela magnetica 52 Vease tambien EditarSonda interestelar Viaje interestelar Proyecto Daedalus Proyecto Longshot Nave espacial Telescopio Coloso con una matriz Coloso de telescopios de 74m capaces de propulsar por laser nano naves espaciales a viajes interestelares Referencias Editar a b c d e f g h Gilster Paul 12 de abril de 2016 Breakthrough Starshot Mission to Alpha Centauri Centauri Dreams Consultado el 14 de abril de 2016 a b c d Staff 12 de abril de 2016 Breakthrough Starshot Breakthrough Initiatives Consultado el 12 de abril de 2016 Overbye Dennis 12 de abril de 2016 Reaching for the Stars Across 4 37 Light Years A Visionary Project Aims for Alpha Centauri a Star 4 37 Light Years Away New York Times Consultado el 12 de abril de 2016 a b Stone Maddie 12 de abril de 2016 Stephen Hawking and a Russian Billionaire Want to Build an Interstellar Starship Gizmodo Consultado el 12 de abril de 2016 Staff 12 de abril de 2016 Breakthrough Initiatives Breakthrough Starshot 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