Ezer felderítőt küldenének a szomszédos csillagrendszerbe

Az űrrel az az egyik nagy problémánk, hogy irgalmatlanul nagy. Az ember alkotta szerkezetek képesek eljutni a Naprendszer különböző részeire pár év alatt, más csillagokhoz eljutni azonban teljesen más tészta. A legközelebbi szomszédos csillag, a Proxima Centauri 4,25 fényévre vagy 40 ezer milliárd kilométerre található. A legmesszebb járó űrszonda, a Voyager-1 24 milliárd kilométerre jár, de fél évszázada úton van. Jelenlegi technikai képességeink mellett a hagyományos kémiai reakciókon alapuló rakétákkal több mint 70 ezer év alatt érnénk el a szomszédba. Ha szeretnénk eljutni valahova, a fénysebesség (lehetőleg minél nagyobb) tört részére kell gyorsulnunk – ezt relativisztikus sebességnek nevezik, mert ekkor már világosan mutatkoznak az einsteini relativitás által előre jelzett hatások: térbeli dimenziók összenyomódása és az idő lassulása.

A hagyományos rakéta a fuvókán kizúduló anyag miatt mozog – amíg nem tudunk elég antianyagot előállítani, hogy rakétaüzemanyagként használjuk, addig nem leszünk képesek ilyen módon relativisztikus sebességet elérni, vagy akár embert utaztatni.

A Breakthrough Starshot nevű kezdeményezés 2016-ban megfordította az ötletet: a Jurij Milner, Stephen Hawking és Mark Zuckerberg által indított program egy olyan eszközben gondolkodik, ami üzemanyag helyett egy különleges vitorlát visz magával, s annak segítségével nagy teljesítményű lézerekkel távolról és viszonylag hosszan gyorsíthatjuk. Így elvben a fénysebesség 20 százalékára lehetne gyorsítani, és 20-30 év alatt elérhetné a szomszédos csillagot.

Hasonló elven működne az az új elképzelés, ami nemrég az amerikai űrügynökség Innovative Advanced Concepts programjának keretében kapott támogatást a koncepció kidolgozására. A Proxima Swarm nevű ötlet egy miniműholdakat gyártó cég, a Space Initiatives tudományos vezetőjétől, Marshall Eubankstől származik, és az eredeti Starshotot emeli új technikai szintre.

Az alufóliaszerű fényvitorlák egyfajta fordított rakétaként működnek ugyan, de megvannak a maguk korlátai. A vitorlának hatalmasnak és nagyon kis tömegűnek kell lennie, mert a fotonok mozgási energiája elenyésző, így nem biztosítanak nagy tolóerőt. Minimalizálni kell nemcsak a vitorla, de a szonda tömegét is, így nem tonnákban, hanem

Mivel a Proxma Centauritól egy üzenetváltás nyolc évig tart, a pár grammos szerkezetnek így mindenképpen önállóan kell tudományos felderítést végeznie.

Eubanks stratégiai javaslata, hogy építsünk egy 100 gigawattos lézert, és ha már van egy ilyenünk, ne egy csillagszondát indítsunk, hanem inkább ezret. Ez azért is indokolt, mert a terv költségvetését előzetesen 100 milliárd dollárra becsülték, és ebből a gyorsítást végző lézerinfrastruktúra jelentené a legnagyobb tételt, maguk a szondák viszonylag olcsók lennének.

Ami a szondákat illeti, ezzel kihasználhatnánk a tömeg sajátos minőségi előnyeit. Az egyik ilyen előny, hogy ütésállóvá tenné a küldetést: a nagy számok miatt nem okozna gondot, ha egy eszköz műszaki hibát visz magával, vagy út közben elporlasztja egy relativisztikus sebességgel becsapódó mikrometeorit. A másik előny, hogy ha nem is látjuk előre, milyen csillagrendszerbe érkeznek, milyen exobolygók vannak itt, és hol járnak éppen a pályájukon, egy szétszórt felderítő csapat hatékonyabb, mert tagjai közelebb kerülhetnek egy-egy égitesthez.

Eubanks a Universe Todaynek elmondta, hogy kollégáival egy évtizede dolgoznak autonóm robotrajokon, és nagy elismerés számára a NASA támogatása.

A működésüket méhrajhoz hasonlóan önállóan koordináló robotseregek már azelőtt fontos szerepet kaphatnak az űrkutatásban, hogy elindulnak a Proxima Centaurihoz. Ilyenek deríthetik fel a Jupiter jeges holdját, az Europát, ők áshatnak emberek számára lakható, felszín alatti városokat a Marson, de nagyobb szerkezetek űrbeli összeszereléséhez is elengedhetetlenek lesznek.

(Phys.org, Science Alert, Universe Today)