Ambițiile noastre de explorare a spațiului au dus cu îndrăzneală oamenii pe Lună, rover-uri pe Marte și nave spațiale în limitele exterioare ale sistem solar. Dar ar putea oamenii sau navele spațiale să ajungă vreodată la Alpha Centauri, cel mai apropiat sistem stelar de planeta noastră?
Alpha Centauri este de aproximativ 4,4 ani lumina (la aproximativ 25 de trilioane de mile sau 40 de trilioane de kilometri) de Pământ și găzduiește trei stele separate. Cea mai apropiată stea, Proxima Centauri, găzduiește și o exoplanetă despre care oamenii de știință cred că ar putea avea condiţiile necesare vieţii.
Dar atingerea acestui sistem stelar ar fi o faptă mică. NASA estimează că, folosind o navetă spațială precum cea a NASA, acum retrasă, lungă de 122 de picioare (38 de metri) DescoperireAr dura aproape de 150.000 de ani pentru a ajunge la Alpha Centauri.
Dacă oamenii ar putea călători la viteza luminii, am putea ajunge la Alpha Centauri în patru ani plat. Cu toate acestea, legile fizicii dictează că numai particulele de lumină fără masă numite fotoni pot atinge această limită de viteză cosmică. Așadar, în timp ce oamenii probabil nu vor ajunge niciodată la Alpha Centauri, este posibil ca nava spațială proiectată să meargă cu o fracțiune mult mai mică din viteza luminii să poată atinge aceste stele în timpul vieții umane. Pentru a spera chiar să ajungă o navă spațială la viteza maximă, oamenii de știință vor avea nevoie de ceva mult mai mic decât Discovery.
Marshall Eubanks, CEO al startup-ului Space Initiatives Inc și membru al NASA Innovative Advanced Concepts, cercetează metode de la distanță pentru a vizita Proxima Centauri folosind roiuri de nave spațiale de dimensiunea picometrului. (Un picometru este o trilionime dintr-un metru.)
Legate de: Cum ar putea arăta extratereștrii?
„Suntem în mijlocul unei adevărate revoluții în zborul și explorarea spațiului spațial, cu sisteme extrem de mici”, a declarat Eubanks pentru Live Science într-un e-mail. „În timp ce o navă spațială mică individuală nu va fi la fel de capabilă ca o navă spațială mai mare, cum ar fi Voyagers, timpul lor de dezvoltare este mult mai scurt; sunt relativ ieftine”.
Micile nave spațiale necesită, de asemenea, mai puțină putere pentru a le propulsa, ceea ce ar putea fi un avantaj cheie în creșterea vitezei lor.
Eubanks nu este singurul care urmărește acest tip de cercetare. Breakthrough Initiatives și-a început Proiectul Starshot în 2016, să combine nave spațiale de dimensiuni nanometrice cu pânze ușoare și în 2017NASA a început să-și finanțeze propriul proiect care vizează lansarea unei misiuni către Alpha Centauri până în 2069la 100 de ani după Apollo 11.
În timp ce navele spațiale mici sunt mai ușor de accelerat decât sondele mai mari, sursele tradiționale de combustibil nu sunt suficient de puternice sau de abundente pentru a împinge aceste nave la viteza luminii. In schimb, Filip Lubinprofesor de fizică la Universitatea din California, Santa Barbara ale cărui idei pentru călătoriile interstelare au inspirat echipa Starshot, a declarat pentru Live Science că aceste ambarcațiuni se vor baza probabil pe lumină.
Energie solara
Pentru a merge rapid în spațiu, ajută să fii mic și să ai o masă mică. Un beneficiu major al propulsiei cu putere luminoasă este că are o masă mai mică, a spus Lubin. Combustibilul tradițional pentru rachete, în schimb, creează propulsie transformând combustibilul greu în energie prin arderea acestuia. Folosind fie o pânză solară, care este propulsată de lumina soarelui, fie o velă fotonică, care este propulsată de lumina laser, vă oferă toată puterea fără nicio greutate.
Lubin a spus că te poți gândi la asta ca și cum ai arunca o minge într-o bucată de hârtie. Când o minge lovește hârtia, aceasta va aplica o forță, ceea ce face ca hârtia să se retragă sau să fie împinsă. În mod similar, cel impulsul purtat de lumină este transferat navei spațiale, ceea ce o face să se retragă și să accelereze.
„Sistemul este practic o lanternă gigantică – este o matrice laser gigantică [on Earth]”, a spus Lubin. Dacă navele spațiale sunt bărci cu pânze, atunci lumina laser este vântul din pânzele lor.
Tehnologia pentru crearea și testarea acestor ambarcațiuni, cum ar fi echipamentele de comunicații suficient de mici pentru a se potrivi pe ele, este încă în curs de dezvoltare. Dar nu există niciun motiv fizic să credem că o astfel de navă spațială nu ar putea efectua o misiune de zbor a Alpha Centauri, a spus Lubin.
Această misiune s-ar putea comporta la fel ca sondele Voyager 1 și 2 și ar putea transmite imagini de înaltă rezoluție ale sistemului stelar înapoi pe Pământ, dintre care unele ar putea conține prima noastră privire asupra planetei potențial locuibile a lui Proxima Centauri.
În timp ce Lubin a subliniat că o călătorie la Alpha Centauri ar fi un efort pe termen lung, Eubanks a spus că este încrezător că mari progrese ar putea avea loc în acest secol.
„Cred că vom ajunge la sistemul Alpha Centauri, cu sonde mici care vor fi lansate în deceniul anilor 2040 și astfel ajungând în anii 2060”, a spus Eubanks. „Până la sfârșitul secolului ar trebui să fie posibile sonde semnificativ mai mari, dar fără descoperiri neașteptate în fizica propulsiei, cred că misiunile cu echipaj vor fi o sarcină pentru următorul secol”.