Tyska astronomer pratade om möjligheten att flyga till Alpha Centauri, den närmaste stjärnan för oss på bara 140 år och återvända på ungefär samma tid med ett gigantiskt lätt segel med ett område med två pyramider Cheops, enligt en artikel publicerad i Astrophysical Journal.
”Detta segel kan tillverkas av grafen - en extremt tunn, lätt och ändå mycket stark kolfilm. Det har ännu inte gjorts och täckts med reflekterande material, men många av de största prestationerna i mänsklighetens historia har möjliggjorts genom att övervinna oöverstigliga hinder. Inom en snar framtid kan vi komma in i en era då mänskligheten kommer att lämna sitt stjärnsystem och börja studera exoplaneter med hjälp av sådana sonder, säger Rene Heller från Institutet för studier av solsystemet i Göttingen, Tyskland.
Star Cloak vs. Star Sling
I april 2016 berättade den berömda brittiska kosmologen Stephen Hawking och den ryska miljardären Yuri Milner om deras nästa "rymd" -initiativ inom Breakthrough Initiatives-serien - Breakthrough Starshot. Som en del av det tilldelade oligarken 100 miljoner dollar för att skapa en rymdfarkost baserad på en idé som skisseras av kaliforniska fysiker som leddes av Philip Lubin förra året.
Dess essens är att inte skicka klassiska rymdskepp till avlägsna planeter, utan extremt lätta och plana strukturer gjorda av reflekterande material, som kommer att accelereras till nästan ljushastigheter med en kraftfull omloppslaser.
Ett sådant interstellärt "segelfartyg", enligt beräkningarna från amerikanska fysiker, kommer att kunna nå Alpha Centauri om 20 år och kommer att flyga mellan Mars och jorden på bara tre dagar utan nyttolast och om en månad med en last på 10 ton. Huvudproblemet i båda fallen är retardationen av sonden - medan teamet som kom med den inte har några idéer om hur man gör stoppet för lasern "segelbåt" säker.
Av denna anledning planerar deltagarna i Breakthrough Starshot-projektet att genomföra detta uppdrag på samma sätt som New Horizons-sonden med Pluto: en flotta av mikroskopiska "segelbåtar" som lanseras av lasrar kommer helt enkelt att flyga förbi Alpha Centauri och försöka skicka sina fotografier till jorden.
Kampanjvideo:
Tyskt alternativ
Två berömda tyska astronomer, Heller och Michael Hippke, erbjuder ett alternativt resealternativ till Alpha Centauri, vilket tar längre tid, men skickar tio gånger mer last, går in i omloppsbana för detta trippelstjärnsystem och, om så önskas, gå tillbaka till jorden.
Nyckeln till denna uppgift är ett jätte solsegel med ett område på cirka 100 tusen kvadratmeter, tillverkat av ultralätt material - grafen, nanorörsfibrer eller andra "platta" ämnen. Enligt beräkningarna från Hippke och Heller kan en liknande struktur, motsvarande ytan som två Cheops-pyramider eller ett dussin fotbollsstadioner, påskynda en mikroprobe som väger 10 gram till en hastighet på cirka 20% av ljusets hastighet.
Ett sådant segel kunde nå Alpha Centauri på cirka 90 år och närma sig Alpha Centauri A, den största stjärnan i systemet, på ett avstånd av cirka 4,4 miljoner kilometer. I detta ögonblick, som forskare förklarar, måste sonden sänka sin rörelsehastighet till 4,6% av ljusets hastighet, annars flyger den förbi stjärnan och kan inte använda sin attraktion och ljus för att sakta ner sin rörelse och vända sig mot de andra två invånarna i systemet.
Hur implementerar man sådan hämning? För att göra detta behöver du bara vända solseglet på ett sådant sätt att ljuset inte trycks på det från solen utan från Alpha Centauri. Efter att manövreringen är klar planerar forskarna att använda seglet och använda ljuset från Alpha Centauri B för att resa till Proxima b, planeten nära Proxima Centauri. Denna process, enligt forskarnas beräkningar, tar cirka 46 år till och 140 år efter lanseringen från jorden kommer sonden att komma in i planetens omlopp.
Huvudfrågan om rymden
Varför är allt detta nödvändigt med tanke på de superlånga restiderna för sådana "segelfartyg"? Som Hippke har påpekat är sådana uppdragsperioder faktiskt inte något särskilt långt och atypiskt för jordisk astronautik - till exempel tillbringade Voyager-prober totalt bara halva tiden för denna expedition till Alpha Centauri i rymden.
Till skillnad från Breakthrough Starshot kommer dessa 10-gramprober att innehålla mycket mer vetenskapliga instrument och har en mycket högre chans att lyckas än en svärm av laserlanserade nanoprober, sa han. Därför föreslår tyska forskare att betrakta deras projekt som ett tillfälle eller "tillägg" till Hawking och Milners uppdrag, om det misslyckas eller omvänt ger extremt intressanta resultat.
Idag förhandlar Hippke och Heller, enligt University of Puerto Rico i Arecibo, med företrädare för Breakthrough Starshot om den möjliga integrationen av deras projekt i Milner Foundations långsiktiga planer. Som ett alternativ föreslår de att påskynda genombrott Starshot nanoprobes med hjälp av solen, lansera dem i rymden på kort avstånd från stjärnan, snarare än att använda en dyr och potentiellt farlig för sönder fasad laser.
