I 2015 oprettede den russiske milliardær Yuri Milner Breakthrough Initiatives, en non-profit organisation, der var dedikeret til at styrke søgen efter udenrigsundersøgelser (SETI). I april året efter annoncerede han og organisationen, der blev grundlagt oprettelsen af Breakthrough Starshot, et program til at skabe et lyssejlsdrevet “wafercraft”, der ville gøre rejsen til det nærmeste stjernesystem - Alpha Centauri - i vores levetid.
I juni måned tog organisationen et stort skridt hen imod at nå dette mål. Efter at have løftet en tur på nogle satellitter, der blev indsat til Low Earth Orbit (LEO), gennemførte gennembrud en vellykket testflyvning af dets første rumfartøj. Dette er kendt som ”Sprites” og er ikke kun det mindste rumfartøj, der nogensinde er lanceret, men prototyper til det eventuelle wafercraft, som Starshot håber at sende til Alpha Centauri.
Konceptet for et wafercraft er enkelt. Ved at udnytte den nylige udvikling inden for computing og miniaturisering kunne rumfartøjer, der er på størrelse med et kreditkort, oprettes. Disse ville være i stand til at bære alle de nødvendige sensorer, mikroprocessorer og mikrotrustere, men ville være så små og lette, at det ville tage meget mindre energi at accelerere dem til relativistiske hastigheder - i tilfælde af Starshot, op til 20% lysets hastighed .
Som Pete Worden - gennembrud Starshots direktør og den tidligere direktør for NASAs Ames Research Center - sagde i et interview med Videnskabelig amerikansk:
”Dette er en meget tidlig version af, hvad vi ville sende til interstellare afstande. Derudover er dette endnu en tydelig demonstration af, at det er muligt for lande at samarbejde om at gøre store ting i rummet. Dette er europæisk rumfartøj med amerikansk nanosatellit-nyttelast, der lanceres på en indisk booster - du kan ikke få meget mere international end det. ”
Professor Abraham Loeb har også nogle valgord til at markere denne historiske lejlighed. Ud over at være Frank B. Baird Jr. professor i videnskab, formand for astronomiafdelingen og direktør for Institut for Teori og Computation ved Harvard University er professor Loeb også formand for Breakthrough Starshot Advisory Committee. Som han fortalte Space Magazine via e-mail:
”Lanceringen af Sprite-satellitterne markerer den første demonstration af, at miniaturiseret elektronik på små chips kan lanceres uden skader, overleve det barske miljø i rummet og kommunikere med succes med jorden. Starshot Initiative sigter mod at lancere lignende chips, der er knyttet til et let sejl, som det skubbes af en laserstråle til en femtedel af lysets hastighed, så dets kamera, kommunikations- og navigationsenheder (hvis samlede vægt er af orden et gram) vil nå den nærmeste planet uden for solsystemet inden for vores generation. ”
Håndværket blev udsat den 23. juni, og fik piggybacking på to satellitter, der tilhørte det multinationale teknologifirma OHB System AG. Meget ligesom de StarChips, som Starshot foreslår, repræsenterer Sprites et stort skridt i udviklingen af miniatyr rumfartøjer, der kan gøre jobbet for større robotforskere. De måler kun 3,5 x 3,5 cm (1,378 x 1,378 tommer) og vægter kun fire gram (0,14 ounces), men formår stadig at pakke solcellepaneler, computere, sensorer og radioer i deres små rammer.
Sprite blev oprindeligt undfanget af Zac Manchester, en postdoktor forsker og rumfartsingeniør ved Cornell University. Tilbage i 2011 lancerede han en Kickstarter-kampagne (kaldet “KickSat”) for at skaffe midler til at udvikle konceptet, som var hans måde at nedbringe de tilknyttede omkostninger til rumfart. Kampagnen var en stor succes, hvor Manchester samlede et samlet beløb på $ 74.586 af hans oprindelige mål på $ 30.000.
Nu medlem af Breakthrough Starshot (hvor han er ansvarlig for Wafer-design og optimering), Manchester overvågede opførelsen af Sprites fra Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering i Cornell. Som professor Loeb forklarede:
”Sprites-projektet ledes af Zac Manchester, en Harvard-postdoc, der begyndte at arbejde på dette under sin ph.d. ved Cornell. Sprites er chipstørrelse-satellitter drevet af sollys, beregnet til at blive frigivet i rummet for at demonstrere en ny teknologi i letvægt (gram-skala) rumfartøjer, der kan kommunikere med Jorden. ”
Formålet med denne mission var at teste, hvor godt Sprites 'elektroniksystemer og radiokommunikation fungerede i kredsløb. Efter installationen forblev Sprites knyttet til disse satellitter (kendt som "Max Valier" og "Venta") og begyndte at sende. Derefter blev der modtaget kommunikation fra jordstationer, som demonstrerede, at Sprites 'nye radiokommunikationsarkitektur udførte nøjagtigt som den var designet til.
Når denne test er gennemført, har Starshot nu bekræftelse af, at et waferocraft er i stand til at fungere i rummet og kommunikere med jordbaserede controllere. I de kommende måneder og år vil de mange videnskabsmænd og ingeniører, der står bag dette program, uden tvivl forsøge at teste andre vigtige systemer (såsom håndværkets mikrotrustere og billedoptagere), mens de også arbejder med de forskellige tekniske problemer, som en instellar-mission vil medføre.
I mellemtiden transmitterer Sprites stadig og er i radiokontakt med jordstationer beliggende i Californien og New York (såvel som radioentusiaster over hele verden). For dem, der var interesseret i at lytte til deres kommunikation, var professor Loeb venlig nok til at fortælle os, hvilken frekvens de sender videre.
”Den radiofrekvens, hvormed Sprites, der netop blev lanceret fungerer, er 437,24 MHz, svarende til en bølgelængde på cirka 69 cm,” sagde han. Så hvis du har en skinkeradio og har lyst til at indstille, er det her du kan indstille dine ringer!
Og sørg for at tjekke Zac Manchester's Kickstarter-video, der viser teknologien og inspiration til KickSat:
Yderligere: gennembrudsinitiativer
