Astronomowie: po co nam Alfa Centauri, jeśli można polecieć do-Syriusza?

Jeśli masz zamiar uruchomić przez całą galaktykę fotonowy ultrakompaktowy aparat kosmiczny, zdolny rozwijać 1/5 prędkości światła, to, oczywiście, należy pomyśleć o tym, jak to urządzenie będzie można zatrzymać, gdy dotrze do określonego miejsca docelowego. Mniej więcej takie myśli teraz kręcą się w светлейших umysłach współczesnej astrofizyki. Naukowcy zastanawiają się nad tym, jak można byłoby zrealizować zapowiadana w zeszłym roku Jurijem Мильнером i Stephenem Hawkingiem projekt Breakthrough Starshot.

Jeśli nie pamiętasz, to krótko przypomnijmy: rosyjski miliarder Milner i amerykański fizyk-teoretyk oferują wysłać do najbliższej nam gwiazdy systemie, Alpha Centauri, znajduje się w 4,37 światła roku o Ziemi, mały statek kosmiczny wielkości zwykłą znaczek. Uruchomienie proponuje się dokonać z pomocą potężnej wiązki lasera, który rozwiać urządzenie do 1/5 prędkości światła.

Jednak astrofizyk Rene Heller z niemieckiego Instytutu badań układu Słonecznego Maxa Plancka uważa, że bez względu na to, że Alfa Centauri jest najbliższa nam gwiazda systemem, nie jest konieczne, że podróż do niej będzie najszybszy. Heller i jego koledzy sugerują zamiast Alfy Centauri odwiedzić Syriusz – ярчайшую gwiazdę na nocnym niebie – i mówią, że w rzeczywistości lot tam będzie o wiele szybciej, nawet pomimo faktu, że Syriusz znajduje się prawie dwa razy dalej od nas (około 8,6 lat świetlnych), niż Alfa Centauri.

Ale jak taki lot może być szybciej, jeśli Syriusz znajduje się dalej? Odpowiedź kryje się w różnych hipotez o tym, jak nadać przyspieszenie, a następnie spowolnić prędkość tego małego (i nadal jeszcze tylko hipotetycznego) statku kosmicznego.

W ramach projektu Breakthrough Starshot w stronę Alfy Centauri z prędkością do 20 procent prędkości światła planuje wysłać miniaturowa sonda kosmiczna. W teorii taka prędkość pozwala osiągnąć pożądany miejsca przeznaczenia w ciągu zaledwie 20 lat. Jednak podstawowe problemy w tym wszystkim bardzo амбициозном projekcie polega na tym, że przy takiej szalonej prędkości możliwość zatrzymać urządzenie wydaje się bardzo mało prawdopodobne. Innymi słowy, teraz misja na Alpha Centauri jest traktowany wyłącznie jako "пролетная", z brakiem możliwości przeprowadzić jakieś naprawdę ważne z naukowego punktu widzenia badania tego systemu.

Oczywiście, w tym przypadku gra nie jest warta świeczki, zwłaszcza jeśli wziąć pod uwagę, że Alfa Centauri jest domem dla najbliższego do nas egzoplanety Проксимы b. Mimo, że naukowcy nadal żarliwie dyskutują o jej potencjale zamieszkiwania, planeta naprawdę jest dla nauki wielkie zainteresowanie.

Heller i jego koledzy wcześniej w tym roku zaproponowali alternatywny wariant dla misji do Alpha Centauri, stwierdzając, że zamiast laserów, które będą tłumić statek kosmiczny do żądanej prędkości, lepiej użyć innego typu statku kosmicznego. Naukowcy zaproponowali, aby zwrócić uwagę na koncepcji ich statku kosmicznego, który korzysta żagiel słoneczny. Przyspiesza taka sonda w stronę Alfy Centauri będzie energią promieni słonecznych.

Po osiągnięciu punktu docelowego, żagiel pozwoli zahamować urządzenie, wykorzystując promieniowanie gwiazd Alfy Centauri. Pomysł rzeczywiście bardzo ciekawy, jednak ma jedną poważną wadę – prędkość. Przy użyciu słonecznego żagle w żadnym wypadku nie uda się rozpędzić maszynę do 1/5 prędkości światła, i dlatego całkowity czas jego lotu do wybranej gwiazdy wzrośnie kilka razy. Według wstępnych szacunków, lot i wyjście na orbitę gwiazdy Proxima Centauri (własna gwiazda planety Proxima b) zajmie około 140 lat. Brzmi tak, zgadzam się, mniej imponująco na tle obiecanych początkowo 20 lat.

"Jednym z najważniejszych warunkujących motywatorów projektu Starshot jest to, że wstęp do Alfy Centauri będzie możliwe w ciągu naszego życia", — wypowiadał się w lutym tego roku Avi Лоеб, astrofizyk z uniwersytetu Harvard i naczelny naukowy doradca koncepcji Breakthrough Starshot.

Jednak zespół Hellera zmieniła swoją pierwotną hipotezę i teraz mówi, że "optymalizacja" misji w stanie znacznie zwiększyć wydajność przyspieszenie i zmniejszenie prędkości przy użyciu słonecznego żagle. Co prawda z Alfą Centauri ten pomysł nie wypali, ale na celownik można wziąć bardziej jasną gwiazdę Syriusz — jest 16 razy jaśniejsze Alfy Centauri – i w końcu, według ich obliczeń, skrócić czas podróży około 69 lat. Nowy pomysł grupy Hellera jeszcze nie są publikowane dla krytycznego analizowania, jednak ten sam Лоеб uznał ją "bardzo innowacyjne i ekscytujące", zwracając uwagę, że dla realizacji tego planu będzie poważnie rozważyć technologii słonecznego żagle.

"Do pracy, czyli do osiągnięcia odpowiednich prędkości, ta koncepcja wymaga zastosowania bardzo cienkiej żagle", — wypowiadał się Лоеб.

Heller i jego drużyna zgadzają się z tą opinią, ale przy tym wyjaśnić, że jeśli naukowcom uda się znaleźć sposób, aby stworzyć odpowiednią opcję ogromne, ale przy tym сверхтонкого żagle, to ludzkość będzie w stanie wejść w erę międzygwiezdnej lotów.

"potrzebujemy bardzo lekki, bardzo wytrzymały, odporny na ekstremalne temperatury i bardzo refleksyjny materiał do produkcji żagli, który może się odbywać na powierzchni kilkuset metrów kwadratowych", — mówi Heller.

"Jeśli taki znajdziemy, ludzkość będzie межзвезднымwidokiem".