Loft di innovazione i satelliti più piccoli di sempre, non ancora interstellari, ma un passo avanti
Nel 2015, il miliardario russo Yuri Milner ha fondato Iniziative rivoluzionarie , un'organizzazione senza scopo di lucro dedicata a potenziare la ricerca di intelligenza extraterrestre (SETI). Nell'aprile dell'anno successivo, lui e l'organizzazione da fondare annunciarono la creazione di Innovazione Starshot , un programma per creare un 'wafercraft' guidato da una vela luminosa che compirebbe il viaggio verso il sistema stellare più vicino, Alpha Centauri, entro la nostra vita.
Questo lo scorso giugno , l'organizzazione ha compiuto un passo importante verso il raggiungimento di questo obiettivo. Dopo aver fatto l'autostop su alcuni satelliti schierati nell'orbita terrestre bassa (LEO), Breakthrough ha condotto con successo un volo di prova della sua prima navicella spaziale. Conosciuti come 'Sprites', questi non sono solo i più piccoli veicoli spaziali mai lanciati, ma prototipi per l'eventuale wafercraft che Starshot spera di inviare ad Alpha Centauri.
Il concetto per un wafercraft è semplice. Sfruttando i recenti sviluppi nel campo dell'informatica e della miniaturizzazione, si potrebbero creare veicoli spaziali delle dimensioni di una carta di credito. Questi sarebbero in grado di trasportare tutti i sensori, microprocessori e micropropulsori necessari, ma sarebbero così piccoli e leggeri che ci vorrebbe molta meno energia per accelerarli a velocità relativistiche - nel caso di Starshot, fino al 20% della velocità della luce .
Illustrazione artistica di una vela luminosa alimentata da un raggio laser (rosso) generato sulla superficie terrestre. Credito: M. Weiss/CfA
Come ha detto Pete Worden, direttore esecutivo di Breakthrough Starshot ed ex direttore dell'Ames Research Center della NASA, in un'intervista a Scientifico americano :
“Questa è una versione molto precoce di ciò che invieremo a distanze interstellari. Inoltre, questa è un'altra chiara dimostrazione che è possibile per i paesi lavorare insieme per fare grandi cose nello spazio. Questi sono veicoli spaziali europei con carichi utili di nanosatelliti statunitensi che vengono lanciati su un booster indiano: non puoi ottenere molto di più internazionale di così.
Anche il professor Abraham Loeb ha alcune parole scelte per celebrare questa storica occasione. Oltre ad essere il Professore di Scienze Frank B. Baird Jr., il Presidente del Dipartimento di Astronomia e il Direttore del Istituto di Teoria e Calcolo all'Università di Harvard, il Prof. Loeb è anche il presidente del Breakthrough Starshot Advisory Committee. Come ha detto a Universe Today via e-mail:
“Il lancio dei satelliti Sprite segna la prima dimostrazione che l'elettronica miniaturizzata su piccoli chip può essere lanciata senza danni, sopravvivere al duro ambiente dello spazio e comunicare con successo con la terra. L'iniziativa Starshot mira a lanciare chip simili attaccati a una vela leggera che viene spinta da un raggio laser a un quinto della velocità della luce, in modo che la sua fotocamera, i dispositivi di comunicazione e navigazione (il cui peso totale è dell'ordine di un grammo) raggiungere il pianeta più vicino al di fuori del sistema solare all'interno della nostra generazione'.
Un prototipo di nanosatellite Sprite, che mostra il pannello solare, i microprocessori, i sensori e i trasmettitori. Credito: Zac Manchester
Il velivolo è stato schierato il 23 giugno, sulle spalle di due satelliti appartenenti alla multinazionale tecnologica Sistema OHB AG . Proprio come gli StarChips proposti da Starshot, gli Sprite rappresentano un passo importante nell'evoluzione di veicoli spaziali in miniatura che possono svolgere il lavoro di esploratori robotici più grandi. Misurano solo 3,5 x 3,5 cm (1,378 x 1,378 pollici) e pesano solo quattro grammi (0,14 once), ma riescono comunque a contenere pannelli solari, computer, sensori e radio nei loro minuscoli telai.
Gli Sprite sono stati originariamente concepiti da Zac Manchester, ricercatore post-dottorato e ingegnere aerospaziale presso la Cornell University. Nel 2011, ha lanciato una campagna Kickstarter (chiamata ' KickSat “) per raccogliere fondi per sviluppare il concetto, che era il suo modo di abbattere i costi associati al volo spaziale. La campagna è stata un enorme successo, con Manchester che ha raccolto un totale di $ 74.586 rispetto al suo obiettivo originale di $ 30.000.
Ora membro di Breakthrough Starshot (dove è responsabile della progettazione e dell'ottimizzazione dei wafer), Manchester ha supervisionato la costruzione degli Sprite dal Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering a Cornell. Come ha spiegato il professor Loeb:
“Il progetto Sprites è guidato da Zac Manchester, un postdoc di Harvard che ha iniziato a lavorarci durante il suo dottorato di ricerca alla Cornell. Gli sprite sono satelliti delle dimensioni di un chip alimentati dalla luce solare, destinati a essere rilasciati nello spazio per dimostrare una nuova tecnologia di veicoli spaziali leggeri (scala di grammo) che possono comunicare con la Terra.
Zac Manchester con in mano un prototipo di KickSat. Credito: Zac Manchester/kickstarer
Lo scopo di questa missione era testare le prestazioni in orbita dei sistemi elettronici e delle comunicazioni radio degli Sprite. Al momento del dispiegamento, gli Sprite sono rimasti attaccati a questi satelliti (noti come 'Max Valier' e 'Venta') e hanno iniziato a trasmettere. Le comunicazioni sono state quindi ricevute dalle stazioni di terra, il che ha dimostrato che la nuova architettura di comunicazione radio degli Sprite funzionava esattamente come era stata progettata.
Con questo test completato, Starshot ha ora la conferma che un waferocraft è in grado di operare nello spazio e comunicare con i controller a terra. Nei prossimi mesi e anni, i numerosi scienziati e ingegneri che stanno dietro a questo programma cercheranno senza dubbio di testare altri sistemi essenziali (come i micropropulsori e gli imager del velivolo) mentre lavoreranno anche sul vari problemi di ingegneria che una missione stellare comporterebbe.
Nel frattempo, gli Sprite stanno ancora trasmettendo e sono in contatto radio con le stazioni di terra situate in California e New York (oltre che con gli appassionati di radio in tutto il mondo). Per coloro che desiderano ascoltare le loro comunicazioni, il Prof. Loeb è stato così gentile da farci sapere su quale frequenza stanno trasmettendo.
'La frequenza radio alla quale operano gli Sprite appena lanciati è di 437,24 MHz, corrispondente a una lunghezza d'onda di circa 69 cm', ha affermato. Quindi, se hai una radio amatoriale e hai voglia di sintonizzarti, ecco dove impostare i quadranti!
E assicurati di dare un'occhiata al video Kickstarter di Zac Manchester, che mostra la tecnologia e l'ispirazione per KickSat:
https://ksr-video.imgix.net/projects/50584/video-56971-h264_high.mp4Ulteriore: Iniziative rivoluzionarie