Beyond getting to Mars more quickly

Beyond getting to Mars more quickly, a new form of laser-based propulsion could get us to far-flung exoplanets faster than has ever been possible.

Video screenshot by Michael Franco/CNET

Ever since NASA announced plans tosend a manned mission to Mars in the 2030s and Hollywood got in on the action with "The Martian," the Red Planet has loomed large in our collective imagination. Now, thanks to a video released by NASA, we can add a new bit of heat to Mars fever -- the idea that we could get to the planet in just a few days.

"There are recent advances that take this from science fiction to science reality," scientistPhilip Lubin says in the video, titled "Going Interstellar." "There is no known reason why we can not do this."

Lubin is a physics professor working at the University of California at Santa Barbara's Experimental Cosmology Group. Last year he and his team were awarded a proof-of-concept grant from NASA to investigate the use of photonic propulsion to power interplanetary spacecraft.

In that work, Lubin is investigating shooting Earth-orbiting lasers at wafer-thin space vessels to propel them to greater speeds through the vacuum of space. The photons in the laser light would literally push the vessel along, much in the way the solar sail being tested plans to use photons from the sun for propulsion. This is called electromagnetic acceleration and can achieve vastly quicker speeds than chemical propulsion, such as that produced by rocket fuel.

 13 Photos

A 23rd-century tourist guide to the solar system (pictures)(Credit: NASA/Pat Rawlings)

RELATED STORIESBefore signing up for Mars, consider all the ways you could die thereNASA's working on a telescope with an even wider eye than Hubble

"Electromagnetic acceleration is only limited by the speed of light while chemical systems are limited to the energy of chemical processes," Lubin writes in a paper (PDF) that lays out his road map for this type of space travel.

In the video, Lubin says we are good at achieving relativistic speeds -- which are speeds approaching that of light -- with very small objects like subatomic particles, but that our success with accelerating things at the macro level, like rockets, is "pathetically slow." The goal, he says, is to merge the two.

He also points out that using the same amount of time (10 minutes) and chemical energy (50-100 gigawatts) it will take to get the Space Launch System (SLS) into orbit, his proposed system could propel a craft to 30 percent the speed of light -- getting a 100-kilogram (about 220-pound) robotic craft to Mars in just a few days. The SLS is the world's most powerful rocket, now being developed by NASA for an eventual manned mission to Mars.

 11 Photos

NASA's 20-year road map for getting us to Mars (pictures)(Credit: NASA)

And while Mars is certainly the nearest goal for the use of this technology, there's no reason to think it can't be used to propel our technology beyond our solar system. Lubin is quick to point out in the video that the nearest star system to our own is Alpha Centauri, just four light-years away, which, according to a report on Lubin's work by the UCSB Current, could take just 20 years to reach using photonic propulsion.

"The human factor of exploring the nearest stars and exoplanets would be a profound voyage for humanity, one whose non-scientific implications would be enormous," Lubin writes in his paper. "It is time to begin this inevitable journey beyond our home."

The video was released last week by NASA 360, a half-hour vodcast developed by NASA in partnership with the National Institute of Aerospace.

Kết quả (Việt) 1:

Ngoài việc đến sao Hỏa nhanh hơn, một hình thức mới của laser dựa trên động lực có thể nhận chúng tôi xa hành nhanh hơn có thể.Ảnh chụp màn hình video bởi Michael Franco/CNETKể từ khi NASA công bố kế hoạch tosend một nhiệm vụ có người lái đến sao hỏa trong các 2030s và Hollywood nhận trong ngày hành động với "The Martian", hành tinh đỏ có phổ biến trong trí tưởng tượng tập thể của chúng tôi. Bây giờ, nhờ vào một đoạn video được phát hành bởi NASA, chúng tôi có thể thêm một chút mới nhiệt cơn sốt Mars--ý tưởng rằng chúng tôi có thể nhận được để các hành tinh chỉ trong một vài ngày."Có những tiến bộ gần đây có điều này từ khoa học viễn tưởng khoa học thực tế," scientistPhilip Lubin nói trong đoạn video, có tiêu đề "Sẽ liên." "Không có không có lý do được biết lý do tại sao chúng ta không thể làm điều này."Lubin là một giáo sư vật lý làm việc tại Đại học California tại Santa Barbara nhóm vũ trụ học thực nghiệm. Năm ngoái ông và nhóm của ông đã được trao một khoản trợ cấp bằng chứng của khái niệm từ NASA để điều tra việc sử dụng các động cơ đẩy quang tử để sức mạnh tàu vũ trụ liên hành tinh.Trong công việc đó, Lubin là điều tra chụp trái đất quay quanh laser tại wafer-thin space tàu để đẩy họ để tốc độ lớn hơn thông qua các chân không của không gian. Photon trong ánh sáng laser sẽ theo nghĩa đen đẩy tàu cùng, nhiều cách buồm mặt trời đang thử nghiệm các kế hoạch để sử dụng photon từ mặt trời cho các hệ thống động lực. Điều này được gọi là điện từ gia tốc và có thể đạt được tốc độ nhanh hơn bao la hơn động cơ đẩy hóa chất, chẳng hạn như sản xuất bởi tên lửa nhiên liệu. 13 hình ảnhHướng dẫn du lịch thế kỷ 23 cho hệ thống năng lượng mặt trời (hình ảnh) (Credit: NASA/Pat Rawlings)STORIESBefore liên quan đến việc đăng ký cho Mars, xem xét tất cả các cách mà bạn có thể chết của thereNASA làm việc trên một kính viễn vọng với một mắt rộng hơn thậm chí hơn Hubble"Tăng tốc điện từ chỉ giới hạn bởi tốc độ ánh sáng trong khi hệ thống hóa học được giới hạn đến năng lượng của các quá trình hóa học," Lubin viết trong một bài báo (PDF) đã đưa ra bản đồ đường của mình cho các loại du lịch không gian.Trong video, Lubin nói chúng tôi là tốt tại để đạt được tốc độ tương đối tính--đó tốc độ tiếp cận của ánh sáng - với các đối tượng rất nhỏ như hạt hạ nguyên tử, nhưng mà chúng tôi thành công với việc đẩy nhanh việc ở cấp độ vĩ mô, giống như tên lửa, là "pathetically chậm." Mục tiêu, ông nói, là để hợp nhất hai.Ông cũng chỉ ra rằng bằng cách sử dụng cùng một lượng thời gian (10 phút) và hóa học năng lượng (50-100 Gigawatt) nó sẽ có để có được các Space Launch System (SLS) vào quỹ đạo, Hệ thống đề xuất của ông có thể đẩy một nghề đến 30 phần trăm vận tốc ánh sáng--nhận được một nghề robot 100 kg (khoảng 220-pound) đến sao hỏa trong vài ngày. SLS là tên lửa mạnh nhất thế giới, bây giờ đang được phát triển bởi NASA cho một nhiệm vụ cuối cùng có người lái lên sao Hỏa. 11 hình ảnhBản đồ đường 20 năm của NASA cho chúng tôi nhận được đến sao Hỏa (ảnh)(Credit: NASA)Và trong khi sao Hỏa là chắc chắn mục tiêu gần nhất cho việc sử dụng các công nghệ này, không có lý do để nghĩ rằng nó không thể được sử dụng để đẩy công nghệ vượt ra ngoài hệ mặt trời. Lubin là nhanh chóng chỉ ra trong đoạn video gần nhất sao hệ thống của chúng tôi là Alpha Centauri, chỉ cần bốn năm ánh sáng, trong đó, theo một báo cáo vào công việc của Lubin bởi UCSB hiện có thể mất 20 năm để đạt được bằng cách sử dụng động cơ đẩy quang tử."Yếu tố con người để khám phá các ngôi sao gần nhất và hành sẽ là một chuyến đi sâu sắc cho nhân loại, ai có ý nghĩa không khoa học sẽ là rất lớn," Lubin viết trong giấy của ông. "Đó là thời gian để bắt đầu cuộc hành trình này không thể tránh khỏi vượt ra ngoài nhà của chúng tôi."Video được phát hành cuối tuần bởi NASA 360, một nửa giờ vodcast được phát triển bởi NASA hợp tác với học viện hàng không quốc gia.