Was ist unsere Grenze beim Senden von Sonden zu entfernten Körpern?

Wir haben die nötige Technologie, aber nicht die Ingenieurskunst und Geduld.

Eine Voyager-ähnliche Sonde nach Alpha-Centauri zu schicken, würde viele, viele, viele Jahre dauern. Etwa 50.000 Jahre bei einer Geschwindigkeit von 25 km/s (das ist viel schneller als die Voyager). Aufgrund des Zeitrahmens müssten wir etwas entwickeln, das so lange halten könnte. Mehrere der Voyager-Sensoren haben bereits eine Fehlfunktion, und es sind nur mehr als 40 Jahre vergangen - 1 Tausendstel der interstellaren Zeit. Ein weiteres Beispiel ist Strom – Solarzellen, die so weit draußen im Weltraum sind, geben uns nicht viel Strom, und Batterien werden einfach nicht helfen.

Im Moment brauchen wir einen großen technologischen Sprung, bevor eine interstellare Sonde wirklich machbar ist. Wir können jetzt sicherlich etwas schicken, aber es würde es wahrscheinlich nicht schaffen.

Zusätzlich zu dem, was John bereitgestellt hat, ist es auch erwähnenswert, dass sich die Sterne angesichts des Maßstabs von Zehntausenden von Jahren tatsächlich bewegen werden. Dies wird in einem Wikipedia-Artikel deutlich gezeigt . Wie gezeigt werden kann, wird Alpha Centauri in etwa 30.000 Jahren nur 3 Lichtjahre entfernt sein.

Okay, die schnellste Mission, von der ich gehört habe, dass sie fast verfügbare Technologie verwendet, ist die Methode, die in dieser Frage beschrieben wird, eine Grafik, die von XKCD bereitgestellt wird . Daraus ergibt sich eine Geschwindigkeit von 20 au/Jahr oder etwa 95 km/s. Wie lange würde es dauern, um zu einem anderen Stern zu gelangen? Nun, diese Geschwindigkeit entspricht 1 Lichtjahr pro 3000 Jahre, geben oder nehmen. Angesichts der Tatsache, dass Alpha Centauri näher rückt, würde ich sagen, dass etwa 12.000 Jahre oder so möglich wären.

(Bildlizenz: CC BY-NC 2.5)

Welche Herausforderungen sind damit verbunden? Ich werde eine sehr unwissenschaftliche Liste in meine Gedanken darüber aufnehmen, in welcher Reihenfolge sie sein sollten.

1. Stromversorgung - Das Raumschiff in der Leere mit Strom versorgen.
2. Langlebigkeit – Es ist schwer, etwas zu bauen, das nach 50 Jahren noch funktioniert, geschweige denn nach 12.000 … Darüber hinaus ist der Weltraum an sich schon eine schwierige Umgebung, einschließlich einer hohen Strahlungsmenge, was es noch schwieriger macht.
3. Zukünftige schnellere Raumsonde – Es könnten enorme Kosten aufgewendet werden, um dieses Raumschiff zu starten und 100 Jahre später ein Raumschiff zu haben, das 10% schneller reist und das System lange vorher erreicht. Oder es könnte sogar viel schneller sein, was zu noch mehr Diskrepanzen führt.
4. Kommunikation – Damit dies funktioniert, ist ein erheblicher Verbindungsspielraum erforderlich.
5. Lichtgeschwindigkeitsverzögerung – Da das Raumschiff so weit entfernt ist, müsste es zu 100 % entscheiden, was es tut, es gäbe keine Möglichkeit, ein paar Bilder zu machen und einen neuen Stapel zu befehlen
6. Objekte von Interesse – Einige Arbeiten müssten durchgeführt werden, um Objekte von Interesse zum Fotografieren zu finden, wie z. B. Planeten
7. Kurskorrektur – Dies sollte leicht zu bewerkstelligen sein, würde jedoch erfordern, dass der Treibstoff über einen langen Zeitraum in der Leere gehalten wird. Kraftstoff hat normalerweise Anforderungen an die Temperatur, bei der er gelagert werden soll, was bei einer so langen Reise schwierig sein kann.
8. Technologie veraltet nicht - Es ist schwer, etwas zu machen, das noch mit 50 Jahren Technologie kompatibel ist, geschweige denn mit über 10.000 Jahren.
9. Bei solchen Langzeitartikeln besteht immer die Befürchtung, dass jemand tausend Jahre später eine bessere Methode findet, um die Sonde zu versenden, die nur 8.000 Jahre dauert, wodurch die Sonde, die Sie verschickt haben, völlig unbrauchbar wird, da sie 2.000 Jahre zu spät ankommt.

Und es gibt zweifellos noch einige andere sehr ernste Probleme. Unterm Strich denke ich, dass die folgende minimale Technologie erforderlich ist, um dies machbar zu machen.

1. Eine Möglichkeit, die Reise in weniger als 100 Jahren anzutreten.
2. Sorgfältige Beobachtung des Sternensystems, um sicherzustellen, dass interessante Ziele identifiziert werden.
3. Perfektionierung von Laserkommunikation oder ähnlichem, um eine schnelle Fernkommunikation zu ermöglichen.

In den achtziger Jahren gab es dieses Projekt 'Longshot', um nach Alpha Centauri B zu gehen .

Das Projekt Longshot war ein Konzeptentwurf für ein interstellares Raumschiff, eine unbemannte Sonde, die dazu bestimmt war, mit einem nuklearen Impulsantrieb in die Umlaufbahn um Alpha Centauri B zu fliegen und diese zu betreten.

Es wurde erwartet, dass es Alpha Centauri B in etwa 100 Jahren erreichen und beginnen würde, es zu umkreisen.

Die Reise in die Umlaufbahn von Alpha Centauri B würde etwa 100 Jahre dauern, bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von etwa 13411 km/s, etwa 4,5 % der Lichtgeschwindigkeit, und weitere 4,39 Jahre wären notwendig, bis die Daten die Erde erreichen.