Сан о путовању у други звездански систем, а можда чак и проналазак насељених света тамо је онај који је заокупљао човечанство већ много генерација. Али тек у доба свемирских истраживања научници су били у стању да истраже различите методе за прављење међузвезданог путовања. Иако је током година предложено много теоријских дизајна, у последње време се велика пажња фокусирала на међузвездне сонде на ласерски погон.
Прву концептуалну студију дизајна, познату као Пројецт Драгонфли, угостила је Иницијатива за међузвездне студије (и4иС) 2013. Концепт је позвао употребу ласера за убрзање лаког једра и свемирског брода до 5% брзине светлости, чиме је достигао Алпха Центаури око једног века. У недавном раду један од тимова који су учествовали у конкурсу за дизајн оценио је изведивост свог предлога за светлосно једро и магнетно једро.
Рад под називом „Пројект змај: једрење ка звездама“ недавно је објављен у научном часопису Астра Астронаутица. Студију је водио Тобиас Хафнер, матурант Универзитета Паул Сабатиер (УПС) Тоулоусе и садашњи инжењер система у компанији Опен Цосмос Лтд. Придружили су му се чланови Окфорд Спаце Системс, Дипломираног универзитета за напредне студије (СОКЕНДАИ) и АККА Тецхнологиес.
Када су у питању концепти међузвездне мисије, један од највећих спотицања одувек је било време путовања. Као што смо показали у претходном чланку, требало би од 1000 до 81 000 година користећи тренутну технологију да бисте стигли до Алпха Центаури. Иако постоји неколико теоријских метода које би могле понудити краћа времена путовања, оне или укључују физику која тек треба да се докаже или ће бити скупо скупа.
Отуда привлачност свјетлосног једара, који користи недавна достигнућа у минијатуризацији како би створио мањи и јефтинији свемирски брод. Још једна предност, барем теоретски, је та што би такав свемирски брод могао да се убрза до делића брзине светлости, и да ће за неколико деценија или једног века моћи да превали огромну удаљеност између нашег Сунчевог система и најближе звезде. .
Као што је речено, и4иС - волонтерска организација која је посвећена томе да медзвездни свемир постане стварност у блиској будућности - покренула је прву концептуалну студију дизајна светлосних ветрова још у 2013. То је праћено 2014. године конкурсом за дизајн свемирског брода који би бити у стању да достигну Алпха Центаури у року од 100 година користећи постојеће или краткорочне технологије.
Четворица финалиста представила су свој дизајн на радионици одржаној у Британском интерпланетарном друштву у јулу 2015. Победио је концепт који је добио тим Техничког универзитета из Минхена, а који је затим покренуо Кицкстартер кампању за прикупљање новца за њихов дизајн. Дизајн који је послао тим са калифорнијског Универзитета у Сан Дијегу, касније је еволуирао у дизајну Бреактхроугх Старсхотхот Бреактхроугх Инитиативе-а.
Главни аутор Хафнер и његове колеге били су део тима ЦранСЕДС који се састојао од инжењера и научника са Универзитета Цранфиелд у Великој Британији, Института за науку и технологију Сколково (Сколтецх) у Русији и УПС-а у Француској. У овој последњој студији, он и неки од његових бивших чланова тима представили су свој концепт мисије као део студије изводљивости.
Ради ове студије, размотрили су сваки аспект мисије архитектуре свјетлосног једра. То је варирало од величине једра, материјала коришћеног за прављење, величине ласерског отвора, положаја ласера, тежине свемирске летјелице и начина на који се свемирски брод користио да успори након што се приближи свом одредишту.
На крају, архитектура мисије коју су смислили позвала је употребу 100 ГВ ласерске снаге за убрзање свемирског брода од 2750 кг (~ 6000 лбс) до 5% брзине светлости - што је резултирало временом путовања од око једног века до Алпха Центаури. Једро би се састојало од графенског једнослоја промјера 29,4 км (18,26 ми), што би захтијевало ласер с отвором промјера 29,4 км.
Овај ласер би био смештен у близини Сунца (или у тачки Лагранге Земља-Сунце или у Цислунар орбити) и напајаће га масивни соларни панели. Да би успорио, свемирска летјелица би уништила свјетлосно једро и активирала магнетно једро састављено од металних жица. Ово једро би обликовало петље са структуром пречника око 35 км и тежине 1000 кг (2200 лбс).
Једном када буде размештен, магнетно једро пресреће плазму из међузвезданог медија и соларни ветар из Алпха Центаури да успори и уђе у систем. Ова архитектура, закључују, постигла би равнотежу између масе и брзине, омогућила мисији да досегне Алфа Центаури за само нешто више од 100 година, и омогућиће јој спровођење научних операција по доласку.
Као што су навели у својој студији, ова врста архитектуре мисије нуди многе предности, од чега није најмање од свега чињеница да би већа свемирска летелица могла више да носи инструменте и да прикупља више научних података него свемирска летелица у граму. (као код пробојских Старсхот-ова СтарЦхип). Како су закључили:
„И [ласерско и магнетно једро] имају предност што није потребно превозити гориво у свемирској летјелици… Мисија се заснива на технологијама које су тренутно доступне или су у фази развоја, али ће им требати велика побољшања како би се заиста изградила потребна свемирска инфраструктура ... Са ласерски систем се користи током разумног временског периода, као основна линија мисије за више свемирских летелица. Научене лекције и подаци прикупљени из прве свемирске летелице могли би се користити за побољшање следећих. "
Они такође признају изазове које би таква мисија укључивала, а који укључују потребу за конструкцијама у километру величине у простору. Такве грађевине би морале бити изграђене у орбити, што би прво захтевало развој објеката за производњу орбитала. И наравно, ласеру и другим кључним системима биће потребно даље усавршавање и развој. Ипак, концепција је, према њиховој студији, изведива и технички исправна.
Неки, међутим, имају своје сумње. На пример, ту је др. Цлаудиус Грос, теоријски физичар са Института за теоријску физику Универзитета Гоетхе у Франкфурту. Грос је дугогодишњи заговорник коришћења технологије ласерског једра ради изградње међузвезданог свемирског брода и спровео је теоретски рад на коришћењу магнетних једара како би успорио такав свемирски брод.
Оснивач је Пројекта Генесис, предлога да се ласерски свемирско пловило опремљено генетским фабрикама или криогеним махунама пошаље у друге звездане системе, где би живот микроба дистрибуирао „привремено усељивим егзопланетима - тј. Планетима способним да подрже живот, али вероватно да то неће сами донети. Како је путем маила изразио за Спаце Магазине:
“Што се тиче успоравања магнетног поља, то у ствари није могуће унутар претпостављених параметара. Потребно би било магнетно једро тежине неколико стотина тона да би брод крстарио брзином од 5% брзине светлости и када би се требао зауставити у року од 20 година, као што је претпостављено у овом раду. Да би се убрзао тако тежак брод, потребни су много јачи системи за лансирање. "
Концепт коришћења ласера или соларних једара за обављање међузвездних мисија има дубоке коренине. Међутим, тек су последњих година напори на стварању таквих свемирских летелица заиста спојени. Тренутно постоји много концепата који нуде различите архитектуре мисија, а све имају свој део изазова и предности.
Са више предлога који су сада у фази развоја - који укључује предлог Хаефнера и његовог колеге, ии4С-ов Змајски концепт и Бреактхроугх Старсхот - биће веома занимљиво видети који ће (ако уопште постоји) тренутних концепата светлосних олова покушати да отпутује у Алпха Центаури у наредним деценијама.
Да ли ће то бити онај који долази тамо током наших животних векова или онај који може да пошаље више на путу научних података? Или би то могла бити комбинација ова два, нека врста краткорочног / дугорочног посла? Тешко је рећи. Поента је у томе да сан о успостављању међузвездне мисије можда неће дуго остати сан.
