Нанозонд масою один грам: як мікрочип закладе нову епоху міжзоряних досліджень

Астрофізик Козімо Бамбі з Фуданьського університету оприлюднив амбітний план: за допомогою наземних лазерів прискорити нанокоробку вагою в 1 грам до третини швидкості світла та за 70 років доправити її до найближчої чорної діри на відстані 20–25 св. р. Ще два десятиліття знадобляться, щоб дані повернулися на Землю, тож загальна тривалість місії сягає майже сторіччя!

Пропонований апарат — це мікрочип із вітрилом із тонкої плівки; потік фотонів від мультипетаватних лазерів на Землі надаватиме йому необхідного імпульсу. Ключова умова — виявити достатньо близьку сплячу чорну діру, що нині залишається викликом для спостережень.

Нанозонд
Авторська ілюстрація нанозонда, в основі якого лежать мікрочип та вітрило. Зображення: DALLE

Світло — це потік крихітних «кульок»-фотонів. Кожен із них має мікроскопічний імпульс, тож коли трильйони фотонів від надпотужного мультипетаватного лазера одночасно б’ються об тонке вітрило нанозонда, вони передають йому своє «плече» й штовхають уперед. Чим вища потужність лазера, тим густіший цей світловий вітер і тим швидше розганяється апарат. Це як парусний човен, тільки замість повітряного вітру — потужний пучок світла.

Космос для кожного

Магазин від Universe Space Tech

Журнал №2 (177) 2020

До товару

Технологічні та фінансові бар’єри поки що колосальні: потужні лазерні масиви сьогодні коштували б ≈ 1 трлн євро. Однак автор оцінює, що за 20–30 років ціна може впасти до ≈ 1 млрд євро — у порівнянні з бюджетами сучасних наукових місій, тоді як саму технологію нанозондів активно розвивають у межах проєктів на кшталт Breakthrough Starshot.

Концепція космічного апарата із сонячним вітрилом від Breakthrough Starshot. Зображення: wiki

Дослідження ізольованої чорної діри без шуму навколишнього середовища дозволить безпрецедентно точно перевірити існування горизонту подій та граничну справедливість загальної теорії відносності. Отримані виміри можуть пролити світло на природу сингулярностей, випромінювання Гокінга та допомогти відрізнити чорні діри від альтернативних компактних об’єктів — квазірівнів, темних зірок тощо, поглибивши наше розуміння гравітації та еволюції Всесвіту.

Якщо вас захоплює ідея нанозонда, що мчить до чорної діри, обов’язково ознайомтеся з нашим матеріалом «Останній крок перед чорною дірою: все, що ви хотіли дізнатися про нейтронні зорі». Ви дізнаєтеся, як зоряна речовина стискається до щільностей атомних ядер, чому магнітар світить сильніше за мільярд Сонць і як такі об’єкти допомагають дослідникам розшифровувати сигнали гравітаційних хвиль.

За матеріалами interestingengineering. eurekalert

Новини інших медіа
Вчені закликали не називати Уран і Нептун «близнюками»
Супутник-шпигун влаштував полювання за українським апаратом
Космічні сили США замовили стартапу модулі для навігації без GPS
Спостереження James Webb показали високий вміст металів у газі біля чорної діри Чумацького Шляху
Зонд Hera почав гальмувати перед зустріччю з астероїдом Діморф
Забуті елементарні частинки можуть пояснити існування Всесвіту
Японський зонд MMX вирушив по зразки ґрунту з Фобоса
Диск Чумацького Шляху набув пласкої форми за два етапи
Кристали солі можуть містити підказки про життя під льодом Енцелада
Дві гігантські чорні діри можуть зіткнутися вже за 100 років