Noha a csillagok nagyon távol vannak tőlünk, a rájuk repülés gondolata az emberiség története egyik leginkább megbűvölő. Eddig ez csak egy ötlet, de az érdeklődés nem csökken, és minden évben új ambiciózus projektek jelennek meg a csillaghajók építéséhez. Ezen felül néhány közülük a közeljövőben is megvalósítható.
Generációs hajók
A huszadik század közepén a tudományos fantasztikus írók regényeik oldalán nagy lelkesedéssel foglalkoztak a galaxis aktív felfedezésével: divatba került az úgynevezett „űropera”, amelyben a tudományos és műszaki megbízhatóság nem számított, ami lehetővé tette a képzelet teljes feltárását. Ugyanakkor akkor is voltak írók, akik úgy gondolták, hogy a csillagokra repülés meglehetősen fárasztó, veszélyes, de ami a legfontosabb, egy nagyon hosszú üzlet, és maga a repülés akár több száz évet is igénybe vehet. Ennek eredményeként megjelent a "nemzedékek hajója" fogalma - azaz egy űrhajó-város, amelyben a legénység nemcsak felnőtt űrhajósokat foglal magában, hanem gyermekeiket és unokáikat is, akiknek hosszú távú küldetésüket kell elvégezniük. Egyébként honfitársunk, a szovjet író, Vivian Itin volt az első, aki a „nemzedékek hajója” fogalmát fejezte ki 1922-ben megjelent „Gonguri országában” című történetében.
Az 1960-as évek elején egy bizonyos eufória uralkodott a tudományos közösségben a személyzettel ellátott űrhajósítás látványos eredményeinek köszönhetően. A csillaghajók különféle projektjeit megvitatták a tömeges folyóiratokban, komoly monográfiákban és nemzetközi konferenciákon. A legnépszerűbb abban az időben a fotonikus (kvantum) rakéták ötlete volt, amelyek elméletileg képesek lennének fejleszteni a szubluminális sebességet, és a relativista hatások miatt a legénység számára viszonylag rövid idő alatt elérhetik a csillagokat. A probléma az volt, hogy a fotonikus rakéták tolóerő-forrása az anyag antimatikummal való megsemmisítése volt, amely utóbbi több tízezer tonnát igényelt. Számos feltaláló és tudományos fantasztikus író támaszkodott az antianyag-szintézis-technológia küszöbön álló megjelenésére, ám ebben a kérdésben még mindig nincs jelentős áttörés.és a kapott antianyag mennyiségét nem grammban, hanem az egyes atomokon mérik.
Később más eredeti ötletek is megjelentek: például az Orion és a Daedalus projektek keretében csillaghajók építését javasolták, amelyeket az atomrobbanások sorozata felgyorsítana. Mind a szolár vitorlát, mind a Bassard ramjet motorját a relativista sebesség elérésének egyik eszközeként tekintették. Sajnos ezek a lehetőségek nagyon drágák, és nem képesek gyors megoldást nyújtani a fő problémára - a legközelebbi csillag felé tartó repülés és a generáció élettartama alatt. Ezért a nyolcvanas évek elején a „befagyott” személyzettel kapcsolatos lehetőségek megbeszélései kerültek előtérbe olyan könnyű kutatási szondák projektjeire, amelyek könnyebben felgyorsíthatók és amelyek nem igényelnek nagyméretű energiaellátó rendszert.
STAR SHOT
Promóciós videó:
Robert Forward az amerikai fizikus 1985-ben elkészítette a Starwisp szonda koncepcionális tervét, amely magában foglalja a mindössze 20 gramm súlyú legvékonyabb vitorla létrehozását, amelyet egy 10 gigawattos keskeny sugárnyalábú mikrohullámú fénnyel gyorsított fel a Föld közeli műhold. 115 g tömeg mellett a nettó vitorla egy héten eléri a fénysebesség 20% -át. A rácscsomópontoknál Forward elemi logikával és fényérzékenységgel rendelkező mikroáramköreket fog elhelyezni. Mire a szonda megérkezik nekünk a legközelebbi csillag, az Alpha Centauri rendszeréhez, idő előtt a földi közeli pályán lévő adó újra bekapcsol, és mikrohullámú energiával "elárasztja" az idegen világot. A huzalrács cellákat vevőantennákként használva a szonda chipek összegyűjtik ezt az energiát, és a szonda elvégzi a szükséges kutatásokat. Ezután a fogadó cellákból származó sejtek adóantennákká válnak, és a vett információ a Földre kerül.
Robert Forward ötletének akkoriban nem váltott fel nagy érdeklődést és sokáig elfelejtették. Manapság a híres asztrofizikus Stephen Hawking és az orosz milliomos, Jurij Milner új műszaki szinten próbál újjáéleszteni. Április 12-én, a Jurij Gagarin által végrehajtott első személyzettel ellátott űrrepülés 55. évfordulójának alkalmával bemutatták a Starshot projektet. Javasolt koncepciójuk szerint több gramm tömegű mikroszkopikus járművek (StarChips) raj, amelyek mindegyikében a legkisebb fényvisszaverő vitorla van felszerelve, repülni fog az Alpha Centauri-ba. A raj szétszórt egy hatalmas 100 gigawatt teljesítményű földi lézerrel, amelyet egy magas hegyvidéki régióban építenek be a légkör lehetséges melegítésének csökkentése érdekében. A Forward-projekthez hasonlóan a rajkat a fénysebesség 20% -ára tervezik felgyorsítani. Az Alpha Centauri rendszeren keresztül repülve a mikroprobetek részletesen fényképezik az ott található bolygót és továbbítják az adatokat a Földre. A "Star Shot" szponzorainak, a Facebook társadalmi alkotójának, Mark Zuckerbergnek a csatlakozásával, 100 millió dollárt szánnak a misszió technikai szempontjainak kidolgozására.
ROY PROBLÉMÁK
Nem szabad azt gondolni, hogy a Star Shot szerzői nem értik a megfogalmazott feladatok összetettségét. Például, a normál működéshez a StarChip mikroszkopikus készüléknek képesnek kell lennie navigálni az űrben, fényképezni a kiválasztott tárgyakat, védeni kell a kozmikus részecskék pusztításától és rendelkeznie kell saját energiaforrással. Egy ilyen technika még nem létezik, vagy inkább létezik, de szilárd mérete és tömege kilogrammban, nem pedig grammban mérve. Ennek ellenére jelenleg külön javaslatokat tesznek a szonda tömegének csökkentésére: az orientációs rendszerhez a projekt szerzői alacsony nyomású fotonmotorokat fognak használni; energiaforrásként - radioizotóp bomlás vagy a szonda felületének hevítése csillagközi porral való ütközés esetén; TV kamerákként - speciális félvezető eszközök, amelyek nem igényelnek tükröket,lencsék és más mozgó alkatrészek.
A lézerrendszer, amely felgyorsítja a StarChip rajot a csillagok felé vezető úton, szintén nagy kérdéseket vet fel. A lézeres erősítők ára csökken, mivel javulnak és kibővül a tömegtermelés, de a létesítmény felépítéséhez mindenesetre nem millió, hanem több tízmilliárd dollár szükséges. Ezenkívül 100 gigawatt energia négyszer annyi, mint az oroszországi atomerőműveink jelenleg nyújtanak. Noha a közönség nagy érdeklődéssel fogadta el Hawking és Milner előadását (elvégre több millió dollárról beszélünk!), A tudósok szkeptikusak voltak az ötlettel kapcsolatban. Különösen az orosz fizikus, Boris Evgenievich Stern a projektet pejoratív kritikának vetette alá. A „Kettő a fizikában” című cikkében kijelenti, hogy egy ilyen nagy teljesítményű lézersugár hatására a vitorla hőmérséklete 30 000 K-ra emelkedik,ami azonnali párolgáshoz vezet. Stern emellett azt írja, hogy ha a lézerberendezés a Földön helyezkedik el, még egy magas hegyvidéki régióban is, akkor a légköri torzítás miatt nem lehet fókuszát több méter méretű fényvisszaverő felületre fókuszálni. A projekt szerzői valamilyen oknál fogva elfelejtették, hogy a szondák raj egy idegen csillag mellett haladnak át, tehát a mikroszkopikus StarChip által továbbított gyenge adatfolyamok „eldugulnak” a „zajjal”. Ha kiderül, hogy olyan vevőkészüléket épít, amely képes egy ilyen kis jelet a "zaj" hátterére szétválasztani, akkor nincs értelme szondákat indítani: önmagában kiváló eszközként szolgálhat a legközelebbi bolygórendszerek tanulmányozásához. Ha a sugárnyaláb több méter méretű fényvisszaverő felületre fókuszál, a légkör által okozott torzítás miatt nem fog működni. A projekt szerzői valamilyen oknál fogva elfelejtették, hogy a szondák raj egy idegen csillag mellett haladnak át, tehát a mikroszkopikus StarChip által továbbított gyenge adatfolyamok „eldugulnak” a „zajjal”. Ha kiderül, hogy olyan vevőkészüléket épít, amely képes egy ilyen kis jelet a "zaj" hátterére szétválasztani, akkor nincs értelme szondákat indítani: önmagában kiváló eszközként szolgálhat a legközelebbi bolygórendszerek tanulmányozásához. Ha a sugárnyaláb több méter méretű fényvisszaverő felületre fókuszál, a légkör által okozott torzítás miatt nem fog működni. A projekt szerzői valamilyen oknál fogva elfelejtették, hogy a szondák raj egy idegen csillag mellett haladnak át, tehát a mikroszkopikus StarChip által továbbított gyenge adatfolyamok „eldugulnak” a „zajjal”. Ha kiderül, hogy olyan vevőkészüléket épít, amely képes egy ilyen kis jelet a "zaj" hátterére szétválasztani, akkor nincs értelme szondákat indítani: önmagában kiváló eszközként szolgálhat a legközelebbi bolygórendszerek tanulmányozásához. Ha kiderül, hogy olyan vevőkészüléket épít, amely képes egy ilyen kis jelet a "zaj" hátterére szétválasztani, akkor nincs értelme szondákat indítani: önmagában kiváló eszközként szolgálhat a legközelebbi bolygórendszerek tanulmányozásához. Ha kiderül, hogy olyan vevőkészüléket épít, amely képes egy ilyen kis jelet a "zaj" hátterére szétválasztani, akkor nincs értelme szondákat indítani: önmagában kiváló eszközként szolgálhat a legközelebbi bolygórendszerek tanulmányozásához.
Talán a szkeptikusoknak igaza van, és a Star Shot projekt csak egy PR-kampány, amelynek célja a téma iránti érdeklődés felkeltése. Ugyanakkor egy másik lehetőség elég valószínű: a projekthez kapcsolódó összetett műszaki problémák megoldása során a tudósok megtalálják a módját egy valódi csillagközi szonda létrehozására, amely hosszú utat tesz meg életünk során.
Anton Pervushin