Czy lot do innej gwiazdy jest możliwy poza — rzecz jasna — scenariuszami filmów science fiction? Na razie nie, ale zmienić to mogą badania nad napędem opartym na relatywistycznych wiązkach elektronów. Projekty Breakthrough Starshot lub ten od fundacji Tau Zero, pokazują, że taka podróż jest dla nas (przynajmniej teoretycznie) osiągalna. Kluczowe pytanie brzmi jednak: czy te rozwiązania pozwolą nam dotrzeć do Alfa Centauri w ciągu jednego pokolenia?
Podróż międzygwiezdna to jedno z największych wyzwań technologicznych naszych czasów. Najbliższy układ — czyli Alfa Centauri, oddalony jest o 4,37 lat świetlnych, co w przeliczeniu na jednostki astronomiczne daje dystans przekraczający 277 tysięcy AU. Dla porównania sonda Voyager 1 (wystrzelona w 1977 roku), pokonała zaledwie 160 AU w ciągu ponad 45 lat. Wyzwanie polega więc na osiągnięciu prędkości, która pozwoliłaby pokonać tak gigantyczne odległości w rozsądnym czasie. Badacze przekonują, że relatywistyczne wiązki elektronów mogą być rozwiązaniem tego problemu.
Relatywistyczne wiązki elektronów, omawiane m.in. w badaniach Jeffreya Greasona z Fundacji Tau Zero oraz Gerrita Bruhauga z Los Alamos National Laboratory, to technologia bazująca na cząstkach poruszających się z prędkościami bliskimi prędkości światła. Zaletą tego podejścia jest możliwość stosunkowo łatwego przyspieszenia elektronów, które zachowują swoją spójność nawet na ogromnych odległościach. Koncepcja misji nazwana Sunbeam zakłada wykorzystanie technologii do dostarczania energii sondzie kosmicznej ważącej do 1000 kg, co pozwoliłoby jej osiągnąć prędkość równą 10% prędkości światła. W praktyce oznaczałoby to podróż do Alfa Centauri w około 40 lat. Nieźle, ale w dalszym ciągu całkiem długo.
Wszystko to jednak wymaga zastosowania zaawansowanej infrastruktury. Źródłem wiązki byłaby platforma unosząca się w pobliżu Słońca. Wykorzystywałaby zarówno światło słoneczne, jak i pole magnetyczne do utrzymania stabilnej pozycji nad powierzchnią gwiazdy, unikając jednocześnie wpadnięcia w jej grawitacyjną studnię. Pod osłoną przeciwsłoneczną możliwe byłoby generowanie wiązek o ekstremalnie wysokiej energii, które dostarczałyby napęd sondzie na dystansie nawet 1000 AU.
Wygląda to "fajnie", ale występuje tutaj kilka istotnych problemów. Między innymi, wiązka będzie rozpraszać się na bardzo dużych odległościach. Im dalej od źródła energii znajdowałaby się sonda, tym więcej jej trzeba byłoby dostarczyć, aby utrzymać jej prędkość. Szacuje się, że wymagana energia mogłaby sięgać 19 gigaelektronowoltów, co jest wartością osiągalną — takową generujemy np. w Wielkim Zderzaczu Hadronów. Innym wyzwaniem jest stworzenie materiałów zdolnych wytrzymać ekstremalne warunki panujące w pobliżu Słońca.
Technologia relatywistycznych wiązek elektronów to nie tylko możliwość podróży do innych gwiazd, ale także potencjalne źródło nowych odkryć naukowych. Sonda ważąca 1000 kg mogłaby zostać wyposażona w instrumenty, ale problem w tym, że... takiej sondzie będzie trudno wrócić do domu. Instrumenty odpowiadające za komunikację musiałyby w jej trakcie przetrwać i być zdolne przekazać dane, na które czekalibyśmy niecałe 5 lat — bo mniej więcej tyle zajęłoby sygnałowi z sondy dotarcie do Ziemi.
Czytaj również: NASA potwierdza. Sonda przetrwała starcie ze Słońcem
Wiele aspektów projektu wciąż pozostaje w sferze teoretycznej. Formowanie wiązek, konstrukcja platform czy wydajność energetyczna to kwestie, które wymagają dalszych badań i testów. Na pewno realizacja takiej inicjatywy wymagałaby długotrwałych przygotowań i ogromnych pieniędzy. Pytanie, czy jesteśmy na coś takiego gotowi.
Koncepcja misji Sunbeam i jej podbudowa teoretyczna stanowią dowód na to, że wysłanie sondy do Alfa Centauri w ciągu jednego pokolenia prawdopodobnie jest możliwe. Pytanie, czy nam się to opłaca. Projekt wygląda karkołomnie, jednak badacze się nie zniechęcają i... to bardzo dobrze.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
