На Калифорнијском универзитету у Санта Барбари, истраживачи из УЦСБ експерименталне козмолошке групе (ЕКГ) тренутно раде на начинима како остварити сан о међузвезданом лету. Под вођством професора Филипа Лубина, група је посветила значајан напор у стварању међузвездне мисије која се састоји од једрилице са усмереном енергијом и свемирске летјелице (ВСС).
Ако све пође добро, ова свемирска летелица ће моћи да достигне релативистичке брзине (део брзине светлости) и да је доведе до најближег система звезда (Прокима Центаури) током нашег живота. Недавно је ЕКГ постигла велику прекретницу успешно тестирајући прототипску верзију свог ватерпланта (ака. СтарЦхип). Ово се састојало од слања прототипа преко балона у стратосферу ради тестирања његове функционалности и перформанси.
Лансирање је обављено у сарадњи са Поморском академијом Сједињених Држава у Аннаполису 12. априла 2019. Тај датум је изабран тако да се поклапа са 58. годишњицом орбиталног свемирског лета руског космонаута Јурија Гагарина, чиме је постао први човек који је отишао у свемир . Тест се састојао од лансирања прототипа на балон на надморску висину од 32.000 м (105.000 фт) изнад Пенсилваније.
Као што је проф. Лубин објаснио у интервјуу с УЦСБ-ом Струја:
„То је део процеса изградње за будућност, а истовремено тестирате сваки део система да бисте га прецизирали. То је део дугорочног програма за развој минијатурних свемирских летелица за интерпланетарни и на крају за међузвездани лет. "
Идеја која стоји иза СтарЦхип-а је једноставна. Искористивши напредак у минијатуризацији, све потребне компоненте истраживачке мисије могле би се монтирати на свемирски брод величине људске руке. Компонента једра темељи се на концепту соларног једра и напретком направљеним од лаганих материјала; и заједно чине свемирску летјелицу којом се може убрзати до 20% брзине свјетлости.
Ради овог лета, научни тим који га је створио поставио је СтарЦхип серијом тестова дизајнираних да одмере његове перформансе у простору и способност да истражују друге светове. Осим што је видео како се ради у Земљиној стратосфери (три пута виши од оперативног плафона авиона), прототип је прикупио више од 4000 слика Земље. Како је објаснио Ниц Руперт, инжењер развоја у Лубиновој лабораторији:
„Дизајниран је тако да има многе функције много већих свемирских летелица, као што су снимање, пренос података, укључујући ласерску комуникацију, одређивање става и сензитирање магнетног поља. Захваљујући брзом напретку у микроелектроници, свемирску летјелицу можемо смањити у много мањи формат него што је то раније било учињено за специјализоване апликације попут наше. “
Иако је СтарЦхип беспрекорно обављао овај лет, пред нама су огромне техничке препреке. С обзиром на удаљености - 4,24 светлосне године (40 билиона км; 25 билиона миља) - и чињеницу да ће свемирски брод требати да постигне делић брзине светлости, технолошки захтеви су застрашујући. Као што је Лубин рекао:
„Обичним хемијским погонима, попут оног који нас је превео на месец пре готово 50 година, требало би скоро сто хиљада година да дођемо до најближег система звезда, Алпха Центаури. Чак би и напредни погон попут јонских мотора трајао више хиљада година. Постоји само једна позната технологија која је у стању да достигне оближње звезде у току човековог живота и која користи саму светлост као систем за погон. "
Један од највећих изазова у овом тренутку је изградња ласерског низа заснованог на Земљи који би могао убрзати ласерско једро. "Ако имате довољно велики ласерски низ, можете лагано притиснути таласима ласерским једром да бисте дошли до нашег циља од 20 процената брзине светлости", додао је Руперт. "Тада бисте били у Алпха Центаури за нешто попут 20 година."
Од 2009. године, експериментална козмолошка група УЦСБ истражује и развија овај концепт у склопу НАСА-иног програма за напредне концепте под називом Старлигхт. Од 2016. године добијају значајну подршку Бреактхроугх Инитиативе (непрофитни програм за истраживање свемира који је креирао Јуриј Милнер) као део Бреактхроугх Старсхот-а.
Уместо да креирају свемирске летелице, тим се нада да ће њихово истраживање довести до стварања стотина, па чак и хиљада бродова са вафлијем који би могли да посете егзопланете у оближњим системима звезда. Ове свемирске летелице би отклониле потребу за горивом и могле би да путују у року од неколико деценија, а не векова или миленијума.
У том погледу, ове би свемирске летелице могле да открију да ли постоји живот изван Земље у нашим животима. Други занимљив аспект УЦСБ пројекта укључује слање живота са Земље на друге егзопланете. Тачније, тардиграде и нематода ц.
Овај аспект њиховог плана није различит од предлога др Клаудија Гроса са Института за теоријску физику Универзитета Гоетхе. На одговарајући начин назван „Пројектна генеза“, предлог позива свемирске летелице које покрећу усмереном енергијом да путују у друге звездане системе и посеју све „привремено проживе“ егзопланете који се тамо налазе. Укратко, живот би добио скок на планете које су усељиве, али нису насељене.
Као што је објаснио Давид МцЦартхи, дипломски студент на одсеку за електротехнику и рачунарску инжењерство на УЦСБ, врло је итераван процес, доћи до тачке у којој је све могуће. „Смисао стварања ових ствари је знати шта желимо да укључимо у следећу верзију, у следећи чип“, рекао је. "Започињете са компонентама које нису на полицама јер можете брзо и јефтино поновити."
Овим комплетним тестом надморске висине група УЦСБ циља први суборбитални лет следеће године. У међувремену, напредак у силиконској оптици и интегрисаној фотоники-вафли - делимично захваљујући истраживањима које је провео УЦСБ-ов одељење за електротехнику и рачунарски инжењеринг - смањују трошкове масовне производње ових сићушних свемирских летелица.
Поред међузвездних путовања, ова би технологија могла олакшати брзе, јефтине мисије на Марс и друге локације у Сунчевом систему. Професор Лубин и његови колеге истраживачи такође су провели године истражујући апликације за планетарну одбрану од комета, ублажавање свемирских крхотина, јачање сателита у орбити око Земље или даљинско напајање удаљених станова Сунчевог система. Када је у питању усмерена енергија, могућности заиста остају запањујуће.
