Mühendisler, Işık Hızına Yakın Seyahat Eden Uzay Aracının Günümüz Teknolojisi İle Görünür Olması Gerektiğini Söylüyor

Yıldızlararası yolculuk bilimkurgu konusu olabilir, ancak ışık hızının önemli bir bölümünde seyahat etme yeteneği göz önüne alındığında bunun mümkün olduğunu hesaplamak kolaydır. Bu tür hızlar, yakın gelecekteki teknolojiler ve bunları çalıştıracak vergilerle bile elde edilebilir.



Elbette önemli zorluklar var. Ve bugün, Kaliforniya, El Segundo'daki savunma müteahhidi Raytheon'da Ulvi Yurtsever ve Steven Wilkinson, şimdiye kadar gözden kaçmış gibi görünen bir başka şeyi özetliyorlar.

Bu adamlar, göreli hızlarda hareket eden herhangi bir nesnenin kozmik mikrodalga arka planındaki fotonlarla etkileşime gireceğine işaret ediyor. Bu etkileşimin, uzay aracının ne kadar hızlı seyahat edebileceği konusunda belirli sınırlar koyan bir sürüklenme yaratması gerektiğini söylüyorlar.





Ancak aynı zamanda, bu türden herhangi bir aracın galaktik mahallemizde hızla geçmesi durumunda günümüz teknolojisiyle görünür olması gereken, göreceli uzay uçuşunun benzersiz bir imzasını da üretmelidir.

Kozmik mikrodalga arka planı, Büyük Patlama'nın yankısıdır. Bu, evren genişledikçe gerilmiş olan ilk yaratılış anlarından arta kalan ışıktır. Yani çok daha yüksek enerjili, daha kısa dalga boylu radyasyon olarak başlamış olsa da, şimdi mikrodalga bölgesindedir.

Bu radyasyon evreni doldurur. Kozmosun her bir santimetre küpü 400'den fazla kozmik mikrodalga fotonu içerir, bu nedenle yıldızlararası uzayı geçen bir uzay aracı her saniye binlerce milyarlarca fotonla çarpışır.



karbon ne kadar güçlü

Bu çarpışmalar, her bir fotonun yüksek enerjide bir çekirdeğe çarpmasıyla mikroskobik düzeyde düşünülebilir. Parçacık fizikçileri, bu çarpışmalardaki enerji yeterince yüksekse elektron-pozitron çiftleri oluşturmaları gerektiğini iyi bilirler.

Yurtsever ve Wilkinson, ışık hızına yakın hareket eden uzay aracının kalan karesinde bu fotonların yüksek enerjili gama ışınları olarak görüneceğine dikkat çekiyorlar. Bu gama ışınlarının enerjisi bir elektronun ve bir pozitronun geri kalan kütlesinden daha büyükse, çarpışma bir elektron-pozitron çifti yaratacaktır.

Bu sürecin çok büyük miktarda enerjiyi dağıtacağını göstermeye devam ediyorlar. Her elektron-pozitron çiftinin yaratılması 1,6 x 10^(-13) Joule dağıtır. Yurtsever ve Wilkinson, diyelim 100 metrekarelik etkin bir kesit alanı varsayıldığında, tüketen etkinin saniyede yaklaşık 2 milyon Joule olduğunu söylüyor.

Uzay aracının dinlenme çerçevesinde, zaman genişlemesi nedeniyle dağılma daha da yüksektir. Saniyeler, yüksek hızda seyahat ederken etkili bir şekilde daha uzun sürer, bu nedenle enerji kaybı, saniyede 10^14 Joule düzeyinde önemli ölçüde daha yüksektir.



Yurtsever ve Wilkinson, bunun uzay aracının motorlarının sadece sabit bir hızda tutmak için üstesinden gelmesi gereken önemli bir direnç olduğunu söylüyor. Bunun, uzay aracının hızını elektron-pozitron çifti oluşturma eşiğinin altında tutmak için iyi bir neden olduğunu ve böylece sürüklemeyi, saniyede sadece birkaç joule gibi ihmal edilebilir bir düzeye indirmek için iyi bir neden olduğunu savunuyorlar. Bu eşik, uzay aracı ışık hızının 1 – 3,3 x10^-(17)'si olan bir hıza ulaştığında meydana gelir.

Göreceli bir uzay aracının hareketinin başka bir etkisi olacaktır. Kozmik mikrodalga arka planını benzersiz bir imza oluşturacak şekilde dağıtmalıdır. Yurtsever ve Wilkinson'a göre, baryonik bir uzay aracı göreli hızlarda seyahat ederken, saçılma yoluyla SPK ile etkileşime girecek ve mevcut teknoloji ile Dünya'da tespit edilebilecek bir frekans kaymasına neden olacak.

Bu imzanın özelliklerini hesaplamaya devam ederler. Saçılmanın terahertz'de spektrumun kızılötesi bölgelerine radyasyon üretmesi gerektiğini ve bu sinyalin arka plana göre hareket etmesi gerektiğini söylüyorlar. Yurtsever ve Wilkinson'a göre, sinyalin göze çarpan özellikleri, gözlemlenebilir olması gereken uzak kuasarlara sabitlenmiş bir referans çerçevesine göre kaynağın hareketiyle birlikte yoğunlukta hızlı bir artışla birlikte sıcaklıktaki hızlı bir düşüştür.

Başka bir deyişle, göreceli uzay aracı yıldızlararası uzayda hızla ilerliyorsa, bu tür bir imza, mevcut nesil astrofizik gözlemevleri kullanılarak görünür olmalıdır.

elma vs hükümet

Bu, göreli uzay yolculuğunun analizini yeni bir düzeye taşıyan ilginç bir çalışma. Diğer araştırmacılar, motorlarının üretmesi gereken optik emisyonları kullanarak göreli uzay aracını gözlemleme olasılığını araştırdılar. Ancak Yurtsever ve Wilkinson daha da ileri gidiyor.

Tabii ki, bir dizi varsayımda bulunurlar, bunlardan en önemlisi göreli uzay yolculuğunun hiç mümkün olmadığıdır. Gerçekten de, eğer bazı gelişmiş uygarlıklar kozmosa bu tür bir sıçrama yaparsa, kozmik fotonlarla etkileşim muhtemelen problemlerinin en küçüğü olacaktır, çünkü madde ile çarpışma çok daha zararlı olacaktır.

Yurtsever ve Wilkinson bunu bir bağlama oturtmak için bazı rakamlar veriyor. Işık hızına yakın bir hızda seyahat eden bir uzay aracı için, kütlesi 10^-(14) gram olan tek bir kozmik toz tanesinin çarpması, 10.000 megajoule yakın bir çarpma enerjisine sahip olacaktır.

Galaksiler arası uzay nispeten enkazdan arındırılmıştır, ancak yine de, herhangi bir göreli uzay aracının yolunu temizlemenin bir yoluna ihtiyacı olacaktır.

Potansiyel kozmonotlar için düşünce yemeği.

Referans: arxiv.org/abs/1503.05845 : Göreli Uzay Uçuşunun Sınırları ve İmzaları

saklamak

Gerçek Teknolojiler

Kategori

Kategorize Edilmemiş

Teknoloji

Biyoteknoloji

Teknoloji Politikası

İklim Değişikliği

İnsan Ve Teknoloji

Silikon Vadisi

Bilgi Işlem

Mit Haber Dergisi

Yapay Zeka

Uzay

Akıllı Şehirler

Blok Zinciri

Özellik Hikayesi

Mezun Profili

Mezun Bağlantısı

Mit Haber Özelliği

1865

Benim Görüşüm

77 Toplu Cadde

Yazarla Tanışın

Cömertlik Içindeki Profiller

Kampüste Görüldü

Mezun Mektupları

Haberler

Seçim 2020

İle Indeksi

Kubbenin Altında

Yangın Hortumu

Sonsuz Hikayeler

Pandemi Teknoloji Projesi

Başkandan

Kapak Hikayesi

Fotoğraf Galerisi

Tavsiye