นาซาช่วยสตีเฟน ฮอว์คิงสร้างยานอวกาศที่มีความเร็วหนึ่งในห้าของความเร็วแสง

ตั้งแต่มีการค้นพบดาวเคราะห์คล้ายโลก “Proxima B” บรรดาผู้เชี่ยวชาญทั้งหลายต่างกระตือรือร้นที่จะไปให้ถึงดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากโลก 4.5 ปีแสงดวงนี้ ซึ่งถ้าเดินทางด้วยยานอวกาศแบบปัจจุบันต้องใช้เวลาถึง 18,000 ปี

เมื่อเดือนเมษายนปีนี้ สตีเฟน ฮอว์คิงนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชื่อก้องโลกร่วมกับ Yuri Milner มหาเศรษฐีรัสเซียได้ประกาศทำโครงการ Breakthrough Starshot ที่วางเป้าหมายสร้างยานอวกาศชื่อ StarChip ที่เดินทางด้วยความเร็ว 20% หรือหนึ่งในห้าของความเร็วแสง เพื่อเดินทางไปยังระบบดาวอัลฟาเซ็นทอรี (Alpha Centauri) ซึ่งเป็นที่อยู่ของ Proxima B โดยใช้เวลาเดินทางเพียง 20 ปี

starchip-self-healing-3

StarChip เป็นยานอวกาศแบบเรือใบแสง (Light Sail Spacecraft) ขนาดจิ๋วเท่าดวงแสตมป์ ประกอบด้วยแผงวงจร กล้องถ่ายรูป อุปกรณ์สื่อสาร และขับเคลื่อนด้วยลำแสงเลเซอร์

แต่ปัญหาก็คือยานอวกาศจิ๋วนี้จะไม่สามารถอยู่รอดปลอดภัยจากรังสีที่เข้มข้นและอุณหภูมิที่แปรปรวนในห้วงอวกาศที่ยาวนานถึง 20 ปีได้ นาซาและ KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology) จึงได้เข้ามาช่วยในส่วนนี้

ทางเลือกที่จะให้รอดพ้นจากการทำลายของรังสีในอวกาศมีสามทาง ทางแรกโดยการเลือกเส้นทางการเดินทางที่ต้องเผชิญกับรังสีเหล่านั้นให้น้อยที่สุด แต่จะทำให้ต้องเพิ่มระยะทางและเวลาในการเดินทาง รวมทั้งไม่สามารถรับมือกับปัญหาหรืออันตรายที่ไม่คาดคิดได้ อีกทางคือสร้างเกราะโลหะป้องกันรังสีแต่มันใหญ่เทอะทะและเป็นอุปสรรคต่อการทำความเร็วของยานให้ถึงที่ตั้งเป้าไว้

starchip-self-healing-4

ทางเลือกที่สามซึ่งนาซานำเสนอคือการสร้างยานอวกาศที่สามารถรักษาซ่อมแซมตัวเองจากการถูกทำลายโดยรังสีในระหว่างเส้นทางไปสู่อัลฟาเซ็นทอรี

“ระบบการรักษาตัวเองมีมานานหลายปีแล้ว” Jin-Woo Han นักวิจัยของนาซากล่าว

โดยการใช้ประสบการณ์จากการออกแบบทรานซิสเตอร์ที่ใช้ลวดนาโนแบบ ‘gate-all-around’ ที่พัฒนาขึ้นโดย KAIST ทีมวิจัยบอกว่ามันเป็นไปได้ที่จะใช้กระแสไฟฟ้าทำให้แผงวงจรหรือชิปที่บรรจุอยู่ในยานให้ร้อนถึงระดับที่จะรักษาเยียวยาความเสียหายใดๆที่เกิดขึ้นจากการเผชิญกับรังสี

starchip-self-healing-2

แนวคิดคือชิปที่อยู่ในยานจะถูกปิดการทำงานทุกๆสองถึงสามปีในระหว่างการเดินทาง และทำการให้ความร้อนทรานซิสเตอร์เพื่อรักษาเยียวยาความเสียหายที่มี แล้วเปิดให้ชิปทำงานใหม่เมื่อได้รับการรักษาที่เพียงพอแล้ว

ในการทดสอบกับทรานซิสเตอร์ที่ใช้ลวดนาโนในห้องแล็บ นักวิจัยบอกว่ากระบวนการให้ความร้อนสามารถฟื้นฟูหน่วยความจำแฟลช (Flash Memory) ได้ถึง 10,000 ครั้ง และสำหรับหน่วยความจำ DRAM สามารถฟื้นฟูได้ถึง 1012 ครั้ง

การเพิ่มระบบนี้เข้าไปจะช่วยให้ยานแข็งแกร่งมากพอที่จะสู้กับรังสีในอวกาศและจะช่วยให้ StarChip เดินทางไปในอวกาศอันไกลโพ้นได้อย่างมั่นคง

และโลกก็กำลังรอดูการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ในโครงการที่ท้าทายความสามารถของมนุษยชาติอย่างยิ่งนี้ด้วยใจจดจ่อ แม้จะรู้ดีว่าโครงการ StarChip ยังมีเส้นทางอีกยาวไกลกว่าจะเป็นจริง


 

ข้อมูลและภาพจาก  sciencealert, kaist

Leave a Reply

Your email address will not be published.