Breakthrough Starshot

Hallo @Duncan Idaho

(...................)
Edit: Hier veröffentlichen sie alle ihre Beobachtungsdaten:
http://www.breakthroughinitiatives.org/OpenDataSearch
Vielleicht kann ja einer was von euch damit anfangen.

Ja, kann @-eumel- bestimmt,
in dem Link von Dir ist in dem Text ein pdf verborgen,
der genau die Daten der beobachteten Objekte von SETI auflistet.
Die Farben markieren die Teleskope, welche die Beobachtungen ausüben.
In grün sind sowohl die Beobachtungen von dem Automated Planet Finder (APF) und Green Bank Telescope(GBT) markiert. Wenn das GBT allein die Objekte beobachtet, wird es in rot angezeigt. Alle alleinigen Beobachtungen von dem APF sind in blau dargestellt.
http://www.breakthroughinitiatives.org/Uploads/BL_Observing_Plan_2016.pdf

https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=13680.new#new

Es ist hier eigentlich ein OT-Thema  , wollte es nur kurz erklären.

Mit den besten Grüßen
Gertrud

vielen Dank Gertrud!

leider habe ich heute in der aktuellen Ausgabe der Sterne und Weltraum gelesen, dass der Exoplanet Alpha Centauri Bb wohl nur eine Datenstörung ist. Schade... auch wenn es - wenn überhaupt - noch min. 40 Jahre dauern würde, bis erste Bilder aus Alpha Centauri-System die Erde erreichen würden, hätte ich mich trotzdem auf erste Fotos eines Exoplaneten gefreut.

Immerhin dürfte ja auch die Rückübertragung mindestens 4,3 Jahre Laufzeit haben. Naja, daraus wird zumindest nichts.

Die Segel der Raumsonden müssten das Laserlicht praktisch vollständig reflektieren. Würden sie auch nur 0,01 Promille der Laserenergie absorbieren, wäre das ihr augenblickliches Ende. (Quelle: http://www.sueddeutsche.de/wissen/breakthrough-starshot-flotte-von-mini-raumschiffen-soll-zu-alpha-centauri-fliegen-1.2947852) Wegen dieser und vieler anderer technischer Probleme sollen ja auch tausende Nano-Sonden starten. Vielleicht kommt ja so die eine oder andere Raumsonde ans Ziel. Theoretisch mag das Projekt vielleicht umsetzbar sein, aber praktisch ist es (wie der Weltraumlift), doch noch eher eine Fiktion, ein Gedankenexperiment - denke ich.

Das kommt wohl auf die Fläche des Segels an, über das man mit dem Laser die Sonde beschleunigen möchte.
Andererseits ist die Fläche des Segels auch begrenzt, wenn das Segel nicht die hauptsächliche, zu beschleunigende Masse darstellen soll ... und irgendwie will so ein Segel ja auch an der Sonde befestigt sein, in einer Art, dass bei den auftretenden Beschleunigungswerten, nicht das Segel alleine abdüst und die abgerissene Sonde selbst, wie die zurückbleibenden Schuhe des Roadrunner zurück bleibt.
*miepmiep*

Sie scheinen sich bei der Breakthrough-Entwicklung ja schon auf 100GW Laserstärke und eine Segelfläche von 4m² geeinig zu haben. Das ist viel Power für wenig Segel.
Vorteilhaft ist aber, dass das Laserarray auf einer Frequenz arbeitet und das Segel auch nur diese Frequenz reflektieren muss, bzw plus minimale Variationen davon.

PS.: Mir fällt ein, dass der Laserstrahl durch die hohe Geschwindigkeit der Sonde noch Frequenzverschiebungen erfährt, welche die Reflexionsaufgabe wieder schwieriger machen.

Grüße aus dem Schnee

100 GigaWatt ?!?

Woher wollen sie so viel Strom nehmen?

100 GigaWatt ?!?

Woher wollen sie so viel Strom nehmen?

Vielleicht hat da ja jemand GW und MW verwechselt. Ansonsten kann ich mir das auch nicht vorstellen, wie man sowas praktisch umsetzt..

100 GigaWatt ?!?

Woher wollen sie so viel Strom nehmen?

Na ganz einfach, von 100 Kernkraftwerken...

Und wo stehen 100 Kernkraftwerke rum und warten darauf, nur für diesen Zweck eingesetzt zu werden?

Naja, es hies auch, das sie nur 2 Minuten beschleunigt werden.
Die Läser würden also nur etwa 3,33GWh brauchen, dafür müsste nur ein Großer Akku her.

Ich hab das mal mit der Tesla Powerwall (https://www.teslamotors.com/de_DE/powerwall) berechnet:
Die haben 6,4kWh, was bedeutet, das 520 Stück von der Kapazität reichen sollten.
Mit den Maßen von 180mm x 860mm x 1300mm sind das insgesammt knapp 105m³ Speicherblock.
Abgabegeschwindigkeit habe ich in dem Beispiel mal misachtet, aber es wird rasch wieder überschaubar.

Grüße aus dem Schnee

Und wo stehen 100 Kernkraftwerke rum und warten darauf, nur für diesen Zweck eingesetzt zu werden?

Das ist unter dem Stichwort "Launch Site | Power Generation and Storage" eine der zentralen Challenges die in der einführenden Pressekonferenz genannt wurden. Ich darf mal die Website der Initiative zitieren (sorry ist auf Englisch):

Power generation and storage at the launch site is challenge. Developing a site with adequate infrastructure to generate the energy at a high altitude site is difficult. Generating 100 GW class of power and delivering for several minutes at a low price is achievable with the currently available technology. Natural gas fired power plants can generate this power easily at a price of less than $0.1 per KWH. This power need to be delivered and stored. Currently battery and ultra capacitor technology is sufficient to store this energy for a relatively low cost.

Daraus schließe ich für diese Diskussion hier:

• 100 GW sind kein Übersetzungsfehler, sondern wirklich 100 GW
• niemand hat die Absicht 100 Kernkraftwerke zu bauen und damit die Öffentlichkeit gegen sich aufzubringen
• es werden Gaskraftwerke vorgeschlagen
• sowie der Einsatz moderner Speichertechnologien, da man jeweils nur für wenige Minuten Strom braucht

Ich hatte während der Präsentation gedacht, dass man dafür wohl erst die Kernfusion nutzbar machen müsste, aber offensichtlich haben sich die Authoren eine Strategie überlegt, die mit der vorhandenen Technologie auskommt.

Aufgrund der kurzen Feuerdauer würde ich eher auf Superkondensatoren tippen.

Ist es nicht Array von 4 oder 5 Lasern zu vlt 20 GW, die nicht zugleich feuern sollen?

So wie ich verstanden habe, soll ja nicht nur eine dieser Nanosonden auf den Weg geschickt werden, sondern gleich eine ganze Armada (1 pro Tag?).

Auch wenn ich mir noch nicht ganz vorstellen kann wie eine Sonde inkl. Verspannung des Segel und dem Segel selbst nur wenige Gramm wiegen kann und die enormen Beschleunigungskräfte durch steht, scheint mir insgesamt die Technologie des Laserantriebs vergleichsweise konventionell, im Vergleich zur Herausforderung, in einer solch kleine Sonde mit wenigen Gramm die komplette Technologie unterzubringen, welche Messungen Vorort durchführen kann und darüber hinaus nach 20 jahren mit genügend Leistung die Informationen über 4,6 Lichtjahre zur Erde zu senden.

Könnte man die Informationen nicht per Relais von Sonde zu Sonde übertragen, wenn schon so ein serieller Schwarm unterwegs ist?

Könnte man die Informationen nicht per Relais von Sonde zu Sonde übertragen, wenn schon so ein serieller Schwarm unterwegs ist?

Interessanter Gedanke.
In dem Fall müsste man für die gesamte Reisedauer von 20Jahren permanent Sonden starten, damit die zuletzt gestarteten, die Informationen der ersten Sonde abschließend zur Erde senden.
Bei einer täglichen Startrate von 1 und einer Geschwindigkeit von 0,25c wäre der Abstand zwischen jeder Sonde damit rund 6 Lichtstunden (Abstand etwa Erde - Pluto).
Die Sonden müssten dazu neben einem Sender auch einen entsprechend leistungsfähigen Empfänger besitzen.
Desweiteren darf nicht eine Sonde der Kette während dessen ausfallen, da somit keine Übertragung möglich wäre.
Alle Sonden müssten mit möglichst exakt der gleichen Geschwindigkeit fliegen, damit nicht eine Sonde die andere überholt und damit wieder die Signal-Kette unterbricht.

Interessant wäre es in der Hinsicht, dass die Sonden somit wüssten, was die vorderen Sonden entdeckt haben und ihr profil somit im Rahmen ihrer Möglichkeiten anpassen könnten.
Wäre ja doof, wenn jede ankommende Sonde immer exakt das Gleiche tut.

Startet man 45 Jahre lang jeden tag eine Sonde, hätte man somit bei Alpha Centauri ein system von durchfliegenden Sonden, das agieren kann, wie eine Sonde, die 20 Jahre lang das System untersucht.

@ Pham: Interessante Idee, eine andere Möglichkeit wäre nicht die serielle, sondern eine parallele Übertragung.

Ich vermute mal, dass man bis zum Start des Projektes (der Sonden) in der Lage sein wird, die Zeitbasis zwischen den einzelnen Sonden anzugleichen. Entweder durch eine schwarminterne Kommunikation oder durch die Nutzung stellarer Ereignisse als gemeinsamen Trigger. Dadurch wäre es möglich, die Signale aller Sender zu korrelieren und durch die positive Interferenz mit einem erheblich verbesserten Signal/Noise-Verhältnis in Richtung Erde zu übertragen.

Robert

Diese Weiterleitung unter den Sonden klingt erstmal interessant, ergibt aber ein paar Probleme.
- Die Sonden müsten erkennen, von welcher Sonde das gerade empfangene Signal kommt, damit sie nicht einen Mischmasch von 2 ihrer Vorläufer aufnehmen und Datensalat produzieren, oder Daten doppelt gesendet werden. (mit guter Software und vielleicht unterschiedlichen Sendelichtwellenlänge, oder Signalintensitätsunterschiede sicher lösbar.
- Die Sonden selbst haben nur die Fläche von wenigen cm², das ist die Fläche, mit der sie Signale auffangen können (mit ihrer späteren Kamera). Auf der Erde können wir ohne weiteres deutlich größere Empfangsflächen (Teleskope mit mehreren Metern durchmesser) bauen, mit deutlich besserer und empfindlicherer Technologie, da wir nicht auf das Gewicht achten müssen und ca 25 Jahre mehr Zeit haben, wenn man keine Daten von unterwegs einhohlt.
- Kommen Daten von 1 oder 2 Sonden geht das mit dem Weiterleiten noch gut, aber sind, sagen wir schon 100 durch das Ziel durchgerauscht ist schon die Datenmenge die die Sonden weiterleiten müssten immens. Es dauert ein paar Wochen oder Monate, bis sie jeweil ihre Messungen nach Hause schicken, siehe nur die langsam Übertragungsrate von New Horizon.

Grüße aus dem Schnee

Nebenbei - in welchem Land bzw. unter welchem Zugriff werden denn diese Laser stehen?
Ich sags ganz deutlich (und keine Bange - nur einmal) - unter den heutigen politischen Verhältnissen möchte ich nirgends etwas stehen haben, womit man fast jedes beliebige Objekt bis zum GEO zumindest beschädigen kann zwecks eigener Überlegenheit im Raum.
So nun kann mit "OT" und "Sperrung" geworfen werden.

Diese Weiterleitung unter den Sonden klingt erstmal interessant, ergibt aber ein paar Probleme.
- Die Sonden müsten erkennen, von welcher Sonde das gerade empfangene Signal kommt, damit sie nicht einen Mischmasch von 2 ihrer Vorläufer aufnehmen und Datensalat produzieren, oder Daten doppelt gesendet werden. (mit guter Software und vielleicht unterschiedlichen Sendelichtwellenlänge, oder Signalintensitätsunterschiede sicher lösbar.
- Die Sonden selbst haben nur die Fläche von wenigen cm², das ist die Fläche, mit der sie Signale auffangen können (mit ihrer späteren Kamera). Auf der Erde können wir ohne weiteres deutlich größere Empfangsflächen (Teleskope mit mehreren Metern durchmesser) bauen, mit deutlich besserer und empfindlicherer Technologie, da wir nicht auf das Gewicht achten müssen und ca 25 Jahre mehr Zeit haben, wenn man keine Daten von unterwegs einhohlt.
- Kommen Daten von 1 oder 2 Sonden geht das mit dem Weiterleiten noch gut, aber sind, sagen wir schon 100 durch das Ziel durchgerauscht ist schon die Datenmenge die die Sonden weiterleiten müssten immens. Es dauert ein paar Wochen oder Monate, bis sie jeweil ihre Messungen nach Hause schicken, siehe nur die langsam Übertragungsrate von New Horizon.

Grüße aus dem Schnee

"Daten von unterwegs"

Da kommt noch eine Herausforderung dazu, wie mir auffällt. Bei einer Direktübertragung, muss sich die Sonde erst einschalten, wenn sie Alpha Centauri erreicht hat. Selbst den notwendige Energiespeicher zur Messung und Sendung der Daten über die entsprechenden Distanzen für einige Tage in eine zigarettengroße Schachtel zu packen ist schon ... sportlich.

Wenn die Sonden aber die ganze Reise von 20Jahren hindurch empfangen und senden dürfen ...   

Nebenbei - in welchem Land bzw. unter welchem Zugriff werden denn diese Laser stehen?
Ich sags ganz deutlich (und keine Bange - nur einmal) - unter den heutigen politischen Verhältnissen möchte ich nirgends etwas stehen haben, womit man fast jedes beliebige Objekt bis zum GEO zumindest beschädigen kann zwecks eigener Überlegenheit im Raum.
So nun kann mit "OT" und "Sperrung" geworfen werden.

Tja ... Mond?

Neben dieser Thematik frage ich mich auch, welche Energie dieses laser-Array während der 4 Minuten aufgrund von Absorbtion in der Atmosphäre deponiert?
Und ob das auf Dauer wirkungslos bleibt, wenn wir das über viele jahre einmal am Tag durch ziehen?

Also ... doch Mond?
Dann hätte man auch einen trifftigen Grund bei SLS etwas anzuschieben. Allerdings werden dann die zur Verfügung stehenden 100 Mio Dollar etwas dünn.

Also ich glaube eher daran, dass der Warpantrieb erfunden und eingesetzt wird, als dieses Projekt.

Das Laserarray würde ja nur auf einer Frequenz senden. Diese könnte man so wählen, dass sie möglichst wenig mit der Atmosphäre interagiert und eliminiert damit das Problem.

Mond klingt gut, solange es die Rückseite ist, Man will ja nicht die Erde im Zielbereich haben.
Allerdings ist es wieder ein viel größerer Aufwand, so etwas auf dem Mond zu bauen, als hier auf der Erde, vor allem wird das mit der Energieversorgung dort wieder spaßig. Auch wäre ein Problem, das man immer wieder mit den Starts für Wochen aussetzen müsste, da das Laserarray in die falsche Richtung zeigt. Auf der Erde müsste man insgesammt ähnlich viel Zeit aussetzen, aber auf täglich ein paar Stunden gestückelt.

PS.: Den sicherheitspolitischen Aspekt will ich mir auch nicht vorstellen.

Grüße aus dem Schnee

@ Pham: Interessante Idee, eine andere Möglichkeit wäre nicht die serielle, sondern eine parallele Übertragung.

Ich vermute mal, dass man bis zum Start des Projektes (der Sonden) in der Lage sein wird, die Zeitbasis zwischen den einzelnen Sonden anzugleichen. Entweder durch eine schwarminterne Kommunikation oder durch die Nutzung stellarer Ereignisse als gemeinsamen Trigger. Dadurch wäre es möglich, die Signale aller Sender zu korrelieren und durch die positive Interferenz mit einem erheblich verbesserten Signal/Noise-Verhältnis in Richtung Erde zu übertragen.

Robert

Die meinst, dass die Sonden sich untereinander dem Abstand zur Erde enstprechend synchronisieren und dann derart zeitversetzt senden, dass auf der Erde EIN Signal ankommt? Wenn also jede Sonde mit 10 Watt sendet, hat das Gesamtsignal 10kW.

Bestechend und klingt für mich gerade am ehesten zu realisieren. Dafür dürften die Sonden in realitiv kurzer Zeit gestartet werden, damit diese nicht zu lange Laufzeiten untereinander haben.

Das Laserarray würde ja nur auf einer Frequenz senden. Diese könnte man so wählen, dass sie möglichst wenig mit der Atmosphäre interagiert und eliminiert damit das Problem.

Mond klingt gut, solange es die Rückseite ist, Man will ja nicht die Erde im Zielbereich haben.
Allerdings ist es wieder ein viel größerer Aufwand, so etwas auf dem Mond zu bauen, als hier auf der Erde, vor allem wird das mit der Energieversorgung dort wieder spaßig. Auch wäre ein Problem, das man immer wieder mit den Starts für Wochen aussetzen müsste, da das Laserarray in die falsche Richtung zeigt. Auf der Erde müsste man insgesammt ähnlich viel Zeit aussetzen, aber auf täglich ein paar Stunden gestückelt.

PS.: Den sicherheitspolitischen Aspekt will ich mir auch nicht vorstellen.

Grüße aus dem Schnee

Da Alpha Centauri eh deutlich südlich liegt, wäre eine Stationierung am Südpol des Mondes doch geeignet. Dieser hätte dann auch Alpha Centauri ständig im Blick.
Feste Position der Laser so, dass sie nicht die Erde im Blick haben und zur Energieversorgung große Photovoltaikflächen, die permanent Sonne haben

@Pham:
Sie planen die Sendeleistung aktuell mit 1W Sendeleistung, da wird auch mit Parallel nicht so viel zusammenkommen, könnte aber denoch helfen. Ich bezweifle aber, dass es so gemacht wird.

eine feste Position des Lasers wäre nicht gut, sie müssen wenigstens etwas die Sonde beim bestrahlen verfolgen können, aber ein stark eingeschränkter Bewegungsbereich könnte wahrlich helfen, was die Sicherheit angeht. Etwas Mond im Weg schadet aber sicher nicht. Führt hier aber wohl schon zu weit, sich darüber groß gedanken zu machen.

Grüße aus dem Schnee