Nemeckí astronómovia hovorili o možnosti odletieť k Alpha Centauri, najbližšej hviezde k nám, za pouhých 140 rokov a vrátiť sa zhruba v rovnakom čase späť pomocou obrovskej svetelnej plachty s rozlohou dvoch Cheopsových pyramíd, uvádza sa v článku zverejnenom v Astrophysical Journal.
"Táto plachta môže byť vyrobená z grafénu - extrémne tenkého, ľahkého a napriek tomu veľmi silného uhlíkového filmu." Musí sa ešte vyrobiť a pokryť reflexným materiálom, ale prekonanie neprekonateľných prekážok umožnilo mnoho z najväčších úspechov v histórii ľudstva. V blízkej budúcnosti môžeme vstúpiť do éry, keď ľudstvo opustí svoj hviezdny systém a začne pomocou týchto sond študovať exoplanéty, “uviedol Rene Heller z Ústavu pre štúdium slnečnej sústavy v nemeckom Göttingene.
Hviezdny plášť vs
V apríli 2016 renomovaný britský kozmológ Stephen Hawking a ruský miliardár Yuri Milner hovorili o svojej ďalšej „vesmírnej“iniciatíve v rámci série Breakthrough Initiatives - Breakthrough Starshot. V rámci nej oligarcha pridelil 100 miliónov dolárov na vytvorenie kozmickej lode na základe myšlienky načrtnutej kalifornskými fyzikmi pod vedením Philipa Lubina minulý rok.
Jej podstatou je posielať nie klasické kozmické lode na vzdialené planéty, ale extrémne ľahké a ploché štruktúry vyrobené z reflexného materiálu, ktoré sa pomocou silného orbitálneho lasera urýchlia na rýchlosť blízku svetlu.
Takáto medzihviezdna „plachetnica“bude podľa výpočtov amerických fyzikov schopná dosiahnuť Alfa Centauri za 20 rokov a medzi Marsom a Zemou preletí len za tri dni bez užitočného zaťaženia a za mesiac so zaťažením 10 ton. Hlavným problémom v obidvoch prípadoch bude spomalenie sondy - zatiaľ čo tím, ktorý ju vymyslel, netuší, ako zabezpečiť bezpečné zastavenie laserovej „plachetnice“.
Z tohto dôvodu plánujú účastníci projektu Breakthrough Starshot uskutočniť túto misiu podobne ako prístup sondy New Horizons s Plutom: flotila mikroskopických hviezdnych „plachetníc“odpálených lasermi jednoducho preletí okolo Alfa Centauri a pokúsi sa poslať jej fotografie na Zem.
Propagačné video:
Nemecká alternatíva
Dvaja slávni nemeckí astronómovia, Heller a Michael Hippke, ponúkajú alternatívnu cestu k Alpha Centauri, ktorá bude trvať dlhšie, ale umožní poslať 10-krát viac nákladu, aby obehli tento trojhviezdny systém a, ak je to žiaduce, choď späť na Zem.
Kľúčom k tejto úlohe je obrovská solárna plachta s rozlohou asi 100-tisíc metrov štvorcových, vyrobená z ultraľahkého materiálu - grafénu, vlákien nanorúrok alebo iných „plochých“látok. Podľa výpočtov Hippkeho a Hellera môže podobná štruktúra, ekvivalentná ploche s dvoma Cheopsovými pyramídami alebo tuctom futbalových štadiónov, urýchliť mikrosondu s hmotnosťou 10 gramov na rýchlosť asi 20% rýchlosti svetla.
Takáto plachta mohla dosiahnuť Alfa Centauri asi za 90 rokov a priblížiť sa k Alfa Centauri A, najväčšej hviezde systému, na vzdialenosť asi 4,4 milióna kilometrov. V tomto okamihu, ako vysvetľujú vedci, musí sonda znížiť svoju rýchlosť pohybu na 4,6% rýchlosti svetla, inak preletí okolo hviezdy a nemôže pomocou svojej príťažlivosti a svetla spomaliť svoj pohyb a otočiť sa k ďalším dvom obyvateľom systému.
Ako implementovať takúto inhibíciu? Aby ste to dosiahli, stačí otočiť solárnu plachtu tak, aby na ňu nebolo tlačené svetlo zo Slnka, ale z Alfa Centauri. Po dokončení manévru plánujú vedci rozvinúť plachtu a použiť svetlo z Alpha Centauri B na cestu na planétu Proxima b, blízko Proxima Centauri. Tento proces podľa výpočtov vedcov potrvá ešte asi 46 rokov a 140 rokov po štarte zo Zeme sa sonda dostane na obežnú dráhu planéty.
Hlavná otázka vesmíru
Prečo je to všetko potrebné vzhľadom na mimoriadne dlhé cestovné doby takýchto „plachetníc“? Ako poznamenáva Hippke, takéto obdobia misií nie sú pre pozemskú astronautiku ničím zvlášť dlhým a netypickým - napríklad sondy Voyager strávili vo vesmíre iba polovicu času tejto expedície k Alfa Centauri.
Na rozdiel od aplikácie Breakthrough Starshot budú tieto 10-gramové sondy obsahovať oveľa viac vedeckých prístrojov a budú mať oveľa väčšiu šancu na úspech ako roj laserových nanosond, uviedol. Nemeckí vedci preto navrhujú považovať ich projekt za záchranu alebo „doplnok“k misii Hawkinga a Milnera, ak zlyhá alebo naopak prinesie mimoriadne zaujímavé výsledky.
Hippke a Heller dnes podľa univerzity v Portoriku v Arecibe rokujú so zástupcami spoločnosti Breakthrough Starshot o možnej integrácii ich projektu do dlhodobých plánov Nadácie Milner. Ako alternatívu navrhujú urýchliť nanosondy Breakthrough Starshot pomocou Slnka tak, že ich vypustia do vesmíru v krátkej vzdialenosti od hviezdy, namiesto použitia nákladného a potenciálne nebezpečného pre sondy s fázovým laserom.