Trebaju nam maleni svemirski brodovi. Puno njih.
Dramatična objava koja mali stjenoviti planet mogao bi postojati u zvjezdanom sustavu najbližem suncu, Alpha Centauri, budi nadu da bismo mogli poslati sonde u vanzemaljski svijet za naših života.
Ove bi se svemirske letjelice mogle oslanjati na goleme lasere za pogon kako bi postigle više od 25 posto brzine svjetlosti, prema projektu Breakthrough Starshot vrijednom 100 milijuna dolara koji je predstavljen ranije ove godine. Sada znanstvenici izračunavaju koliku bi štetu takve sonde mogle pretrpjeti na svojim međuzvjezdanim putovanjima.
Sustav Alpha Centauri sastoji se od tri zvijezde — Alpha Centauri A, Alpha Centauri B i zvijezde najbliže suncu, malog crvenog patuljka po imenu Proxima Centauri.
Astronomi su u srijedu objavili da se čini da je Proxima Centauri dom stjenovitom planetu, Proksima b, oko 1,3 puta veće od mase Zemlje u nastanjivoj zoni zvijezde (područje oko zvijezde dovoljno toplo da planet potencijalno ugosti tekuću vodu na svojoj površini).
Umjetnikova obrada 'Proxime B'
The Breakthrough Starshot inicijativa koju financira milijarder, tehnološki investitor Jurij Milner i potpomognuti Stephen Hawking, ima za cilj opremiti svemirske letjelice veličine grama zrcalima i koristiti snažne lasere za guranje flota ovih sondi prema van. Iako svjetlost ne vrši veliki pritisak, prethodni projekti već su uspješno testirali niz solarnih jedara — svemirskih letjelica koje pokreće sunčeva svjetlost.
Breakthrough Starshot ima za cilj lansirati stotine ovih "laserskih jedara" veličine čipa godišnje nevjerojatnim brzinama, potencijalno omogućujući ovim "svemirskim čipovima" da prijeđu udaljenost od 4,37 svjetlosnih godina do Alpha Centaura za samo oko 20 godine. Za usporedbu, pri maksimalnoj brzini svemirskog šatla od oko 17.600 mph, trebalo bi otprilike 165.000 godina da stigne do Alpha Centauri.
“Otkriće nastanjivog planeta oko najbliže zvijezde, Proxime Centauri, strateški je važno za motiviranje inicijative Breakthrough Starshot, budući da predstavlja očitu metu za misiju preleta,” kaže Abraham Loeb, teorijski astrofizičar sa Sveučilišta Harvard i predsjednik Breakthrough Starshot Advisory Odbor.
“Svemirska letjelica opremljena kamerom i raznim filtrima mogla bi snimiti slike planeta u boji i zaključiti je li zelen, skriva li život kakav poznajemo; plava, s vodenim oceanima na površini; ili samo smeđa, suha stijena. Svemirska letjelica bi također mogla izmjeriti masu planeta i njegovo magnetsko polje u okruženju.”
Međutim, ovaj ambiciozni projekt suočava više od nekoliko izazova. Jedan uključuje zalutale atome plina i zrnca prašine na koje bi laserska jedra mogla naići međuzvjezdana putovanja — pri brzinama kojima se kreću sonde, te bi prepreke mogle biti katastrofalne iznose štete. Loeb i njegovi kolege sada su modelirali učinke koje bi atomi plina i zrnca prašine mogli imati na sonde koje se kreću otprilike 20 posto brzine svjetlosti.
Udaranje atoma plina pri velikim brzinama zagrijalo bi sonde, uzrokujući da se komadići materijala tope ili ispare. Ipak, znanstvenici su otkrili da bi takvo bombardiranje vjerojatno oštetilo letjelicu samo do dubine od oko 0,1 mm ako su im površine od kvarca, a znatno manje ako su im površine od grafita. Zapravo, istraživači sugeriraju da bi se toplina iz ovih sudarajućih atoma plina mogla pokazati korisnom - mogla bi se pretvoriti u električnu energiju za napajanje uređaja na sondama.
S druge strane, istraživači su očekivali da će zrnca prašine proizvesti brojne kratere na sondi, isparivši do otprilike 1,5 mm njezine površine, s topljenjem do dubine do 9 mm. S obzirom na to koliko su male ove letjelice, svaki milimetar je bitan.
U najgorem slučaju, čestice prašine veće od 15 mikrona, ili otprilike jedne šestine prosječnog promjera ljudske vlasi, potpuno bi uništile sondu. Srećom, takva zrnca prašine izuzetno su rijetka u međuzvjezdanom prostoru - znanstvenici izračunao da su šanse da će svemirski čip pogoditi takvu česticu bile jedan prema 10^50 (1 s 50 nula iza toga).
"Otkrili smo da je svemirskim letjelicama izazovno doći do Alpha Centauri, ali također smo predložili nekoliko načina ublažiti štetu od međuzvjezdanog plina i prašine,” kaže Thiem Hoang, teoretski astrofizičar sa Sveučilišta Toronto.
Istraživači kažu da bi jedan od načina za zaštitu ovih sondi bio da se usmjere u igličaste oblike i sklope jedra nakon lansiranja kako bi se smanjile šanse da letjelica udari u prepreke.
Također su predložili dodavanje zaštitnih slojeva na sonde, poput grafitnog oklopa debljine do 3 mm. Osim toga, znanstvenici su primijetili da bi neke sonde refleksijom mogle očistiti put svojoj braći nešto od laserskog svjetla koje se koristilo za tjeranje letjelice na nadolazeće čestice prašine, odbacujući ih u stranu.
Jedna od nada za Breakthrough Starshot je da će pronaći novi dom za čovječanstvo. "Životni vijek Proxime je nekoliko trilijuna godina, gotovo tisuću puta duži od preostalog životnog vijeka sunca", kaže Loeb. "Stoga bi nastanjivi stjenoviti planet oko Proxime bio najprirodnija lokacija kamo bi se naša civilizacija mogla preseliti nakon što Sunce umre za 5 milijardi godina."
Hoang, Loeb i njihovi kolege detaljno njihova otkrića na internetu kolovoz 18 u radu dostavljenom na Astrophysical Journal.
