A német csillagászok arról beszéltek, hogy csak 140 év alatt elrepülhetünk a hozzánk legközelebbi csillaghoz, az Alfa Centaurihoz, és körülbelül egyidőben térhetünk vissza egy óriási könnyű vitorla segítségével, amelynek két piramisa a Kheopsz területe - olvasható az Astrophysical Journal című cikkben.
„Ez a vitorla grafénből készülhet - rendkívül vékony, könnyű és mégis nagyon erős szénfóliából. Ezt még nem kellett elkészíteni és fényvisszaverő anyaggal borítani, de az emberiség történelmének számos legnagyobb eredményét a leküzdhetetlen akadályok legyőzése tette lehetővé. A közeljövőben egy olyan korszakba léphetünk, amikor az emberiség elhagyja csillagrendszerét, és ilyen szondák segítségével kezdi el tanulmányozni az exobolygókat”- mondta Rene Heller, a németországi göttingeni Naprendszer Tanulmányi Intézetéből.
Csillag köpeny vs. Csillaghint
2016 áprilisában a neves brit kozmológus, Stephen Hawking és az orosz milliárdos, Jurij Milner beszélt a Breakthrough Initiatives sorozaton belüli következő "űr" kezdeményezésről - az Breakthrough Starshot. Ennek részeként az oligarcha 100 millió dollárt különített el egy űrhajó létrehozására a Philip Lubin vezette kaliforniai fizikusok által tavaly felvázolt ötlet alapján.
Lényege, hogy nem klasszikus űrhajókat küldjön távoli bolygókra, hanem rendkívül könnyű és lapos, fényvisszaverő anyagból készült szerkezeteket, amelyeket egy erőteljes orbitális lézer segítségével könnyű fénysebességre gyorsítanak fel.
Egy ilyen csillagközi "vitorlás hajó" az amerikai fizikusok számításai szerint 20 év múlva képes eljutni az Alfa Centauriba, és csak három nap alatt repül a Mars és a Föld között hasznos teher nélkül, és egy hónap múlva 10 tonna terheléssel. A fő probléma mindkét esetben a szonda lassulása lesz - míg az ezzel előállt csapatnak nincs ötlete arról, hogyan lehetne biztonságossá tenni a lézeres "vitorlás" megállását.
Emiatt az Áttörés Csillagok projekt résztvevői ezt a küldetést tervezik elvégezni, hasonlóan a New Horizons szonda Plútó megközelítéséhez: a lézerek által indított mikroszkopikus csillag "vitorlás" flotta egyszerűen elrepül az Alpha Centauri mellett, és megpróbálja fényképeit a Földre küldeni.
Promóciós videó:
Német alternatíva
Két híres német csillagász, Heller és Michael Hippke kínál alternatív utazási lehetőséget az Alpha Centauri felé, amely hosszabb időt vesz igénybe, de tízszer több rakományt küld, bekerül a hármascsillagos rendszer pályájára, és ha szükséges, menj vissza a Földre.
Ennek a feladatnak a kulcsa egy óriási napvitorla, amelynek területe körülbelül 100 ezer négyzetméter, ultrakönnyű anyagból - grafénből, nanocsövekből álló szálakból vagy más "lapos" anyagokból - készül. Hippke és Heller számításai szerint egy ilyen szerkezet, amely területének felel meg két Cheops-piramisnak vagy egy tucat futballstadionnak, fel tud gyorsítani egy 10 grammot mérő mikropondát a fénysebesség körülbelül 20% -ára.
Egy ilyen vitorla körülbelül 90 év alatt elérheti az Alfa Centaurit, megközelítve a rendszer legnagyobb csillagát, az Alpha Centauri A-t körülbelül 4,4 millió kilométeres távolságban. Ebben a pillanatban, amint azt a tudósok megmagyarázzák, a szondának le kell csökkentenie mozgási sebességét a fénysebesség 4,6% -ára, különben elrepül a csillag mellett, és vonzerejét és fényét nem tudja lelassítani, és a rendszer másik két lakója felé fordul.
Hogyan lehet megvalósítani egy ilyen gátlást? Ehhez csak úgy kell elfordítani a napvitorlát, hogy azt ne a Nap, hanem az Alfa Centauri fénye nyomja. A manőver befejezése után a tudósok azt tervezik, hogy bevetik a vitorlát, és felhasználják az Alpha Centauri B fényét, hogy Proxima b-be, a Proxima Centauri közelében található bolygóra utazzanak. Ez a folyamat a tudósok számításai szerint még körülbelül 46 évet vesz igénybe, és a Földről való indulás után 140 évvel a szonda a bolygó pályájára kerül.
A tér fő kérdése
Miért van szükség minderre, tekintettel az ilyen "vitorlás hajók" rendkívül hosszú utazási idejére? Ahogy Hippke megjegyzi, valójában az ilyen missziós periódusok nem különösebben hosszúak és atipikusak a földi űrhajósok számára - például a Voyager szondái összesen az űrben töltött időknek csak az Alpha Centauri expedíció idejének felét tették ki.
A Breakthrough Starshottól eltérően ezek a 10 grammos szondák sokkal több tudományos eszközt fognak tartalmazni, és sokkal nagyobb esélyük lesz a sikerre, mint egy lézerrel indított nanopróbák rajja - mondta. Ezért a német tudósok azt javasolják, hogy projektjüket tekintsék Hawking és Milner küldetésének tartalékának vagy "kiegészítésének", ha ez kudarcot vall, vagy éppen ellenkezőleg, rendkívül érdekes eredményeket hoz.
Ma Hippke és Heller az arecibói Puerto Rico-i Egyetem szerint tárgyalásokat folytatnak a Breakthrough Starshot képviselőivel projektjük lehetséges integrációjáról a Milner Alapítvány hosszú távú terveibe. Alternatívaként azt javasolják, hogy felgyorsítsák a Breakthrough Starshot nanopróbákat a Nap használatával, a csillagtól rövid távolságra történő űrbe juttatásával, ahelyett, hogy drága és potenciálisan veszélyes lenne a próbákhoz fázisfázisú lézerrel.