Pastaraisiais metais patvirtintų nepaprastųjų saulės planetų skaičius padidėjo. Su kiekvienu nauju atradimu natūraliai kyla klausimas, kada galėtume ištirti šias planetas. Iki šiol buvo keletas pasiūlymų, pradedant nuo lazeriu plaunamų nanokranų, kurie keliaus į Alfa Kentaurą vos per 20 metų („Breakthrough Starshot“), iki lėčiau judančių mikroautomatų, kuriuose įrengta genų laboratorija („The Genesis Project“).
Bet kai reikia stabdyti šiuos laivus, kad jie galėtų sulėtinti greitį ir ištirti tolimas žvaigždes bei orbitos planetas, viskas pasidaro šiek tiek sudėtingesnė. Remiantis neseniai vykusio paties „Genesis“ projekto sumanytojo - Frankfurto Goethe universiteto Teorinės fizikos instituto profesoriaus Claudius Gros - atliktu tyrimu, specialios burės, kurios, remdamosi superlaidininkais, sukuria magnetinius laukus, gali būti naudojamos būtent šiam tikslui.
„Starshot“ ir „Genesis“ yra panašūs tuo, kad abi sąvokos siekia panaudoti naujausius miniatiūrizacijos pasiekimus. Šiandien inžinieriai sugeba sukurti jutiklius, stūmoklius ir kameras, galinčius atlikti skaičiavimus ir kitas funkcijas, tačiau tai yra tik dalis senesnių instrumentų. Kalbant apie varymą, yra daug variantų, pradedant nuo įprastų raketų ir jonų pavarų, baigiant lazeriu varomomis lengvomis burėmis.
Tarpžvaigždinės misijos sulėtėjimas vis tiek liko svarbesnis iššūkis, nes tokioje plaukiojančioje priemonėje negalima įrengti stabdymo jėgos ir degalų, nedidinant jos svorio. Norėdami tai išspręsti, profesorius Grosas siūlo naudoti magnetines burės, kurios turėtų daugybę pranašumų, palyginti su kitais prieinamais metodais. Kaip profesorius Grosas paaiškino „Space Magazine“ el. Paštu:
„Klasikiniu atveju jūs erdvėlaivį aprūpintumėte raketų varikliais. Įprasti raketų varikliai, kadangi mes juos naudojame palydovams paleisti, gali pakeisti greitį tik 5–15 km / s. Ir net tai tik tada, kai naudojami keli etapai. To nepakanka sulėtinti plaukiojančią priemonę, skriejančią 1000 km / s (0,3% c) arba 100000 km / s (c / 3). Sintezės arba antimedžiagos pavaros šiek tiek padėtų, bet ne iš esmės “.
Jo numatytą burę sudarys iš didžiulės superlaidžios kilpos, kurios skersmuo yra apie 50 kilometrų, kuri sukuria magnetinį lauką, kai sukeliama be nuostolių srovė. Įjungus jonizuotą vandenilį tarpžvaigždinėje terpėje, jis atsispindės nuo burės magnetinio lauko. Tai leistų kosminio laivo pagreitį perkelti į tarpžvaigždines dujas, palaipsniui jį lėtinant.
Remiantis „Gros“ skaičiavimais, tai veiktų lėtai plaukiančioms burėms, nepaisant ypač mažo tarpžvaigždinės erdvės dalelių tankio, kuris siekia 0,005–0,1 dalelių kubiniame centimetre. „Magnetinė burė su laiku sunaudoja energijos sąnaudas, - sakė Grosas.“ Jei išjungsite automobilio variklį ir leisite jam važiuoti tuščiąja eiga, jis sulėtės dėl trinties (oro, padangų). Magnetinė burė daro tą patį, kai trintį sukelia tarpžvaigždinės dujos. “
Vienas iš šio metodo pranašumų yra tai, kad jį galima sukurti naudojant esamą technologiją. Pagrindinė magnetinės burės technologija yra „Biot Savart“ kilpa, kuri, sujungta su tos pačios rūšies superlaidžiais ritiniais, naudojamais didelės energijos fizikoje, sukuria galingą magnetinį lauką. Naudojant tokią burę, tarpžvaigždinę kelionę būtų galima pristabdyti ir sunkesnius erdvėlaivius - tuos, kurie sveria iki 1500 kilogramų (1,5 metrinės tonos; 3 307 svarų).
Vienas didelis trūkumas yra laikas, kurio prireiks tokiai misijai. Remiantis paties „Gros“ skaičiavimais, norint greituoju transportu į „Proxima Centauri“, kuris rėmėsi magnetiniu impulsų stabdymu, prireiktų laivo, kurio svoris būtų apie 1 mln. Kg (1000 metrinių tonų; 1102 tonų). Tačiau tarpžvaigždinė misija, apimanti 1,5 metrinės tonos laivą, galėtų pasiekti TRAPPIST-1 maždaug per 12 000 metų. Kaip Gros daro išvadą:
„Tai užtrunka ilgai (nes labai mažas tarpžvaigždinių terpių tankis). Tai nėra blogai, jei norite pamatyti grįžimą (mokslinius duomenis, įdomias nuotraukas) per savo gyvenimą. Magnetinės burės veikia, bet tik tada, kai mielai pasirenkate (labai) ilgą perspektyvą. “
Kitaip tariant, tokia sistema neveiks tokiam nanokrankui, kokį įsivaizduoja „Breakthrough Starshot“. Kaip paaiškino pats „Starshot“ daktaras Abrahamas Loebas, pagrindinis projekto tikslas yra įgyvendinti tarpžvaigždinių kelionių svajonę per laivo išplaukimo kartą. Dr. Loeb ne tik yra Frank B. Baird jaunesnysis mokslo profesorius, Harvardo universitetas, bet ir „Breakthrough Starshot“ patariamojo komiteto pirmininkas.
Kaip jis paaiškino „Space Magazine“ el. Paštu:
„[Gros] daro išvadą, kad tarpžvaigždines dujas galima sulaužyti tik esant mažam greičiui (mažesnei nei procento šviesos greičio dalis) ir net tada reikia burės, kurios plotis yra dešimtys mylių, o jos svoris yra t. Problema ta, kad tokiu mažu greičiu kelionė iki artimiausių žvaigždžių užtruks tūkstantį metų.
„Iniciatyva„ Breakthrough Starshot “siekia paleisti erdvėlaivį penktadaliu šviesos greičio, kad jis pasiektų artimiausias žvaigždes per visą žmogaus gyvenimą. Sunku žmones sujaudinti kelionėje, kurios baigimo jie nepastebės. Tačiau yra įspėjimas. Jei žmonių ilgaamžiškumą genų inžinerija galėtų pratęsti iki tūkstantmečių, tada tokio tipo dizainai, kuriuos laikė Grosas, tikrai būtų patrauklesni. “
Tačiau tokioms misijoms kaip „The Genesis Project“, kurias Gros iš pradžių pasiūlė 2016 m., Laikas nėra veiksnys. Toks zondas, kuris neštų vienaląsčius organizmus - užkoduotus genų gamykloje arba saugomus kaip kriogeniškai užšaldytas sporas - gali užtrukti tūkstančius metų, kad pasiektų kaimyninę žvaigždžių sistemą. Pabuvęs ten, jis pradės sėti planetas, kurios buvo pripažintos „laikinai tinkamomis gyventi“ vienaląsčiams organizmams.
Tokiai misijai kelionės laikas nėra svarbiausias veiksnys. Svarbus yra gebėjimas sulėtinti greitį ir nustatyti orbitą aplink planetą. Tokiu būdu erdvėlaivis galėtų suartinti šiuos netoliese esančius pasaulius su antžeminiais organizmais, o tai galėtų padaryti lėtą reljefą prieš tai žmonių tyrinėtojams ar naujakuriams.
Atsižvelgiant į tai, kiek laiko prireiks, kad žmonės pasiektų net artimiausias ne saulės saulės planetas, misija, trunkanti kelis šimtus ar kelis tūkstančius metų, nėra didelė problema. Galų gale, kurį metodą pasirinksime atlikti tarpžvaigždinę misiją, paaiškės, kiek laiko mes norime investuoti. Tyrimo tikslais svarbiausias veiksnys yra praktiškumas, reiškiantis lengvą amatą ir neįtikėtinai didelį greitį.
Tačiau kalbant apie ilgalaikius tikslus, pvz., Sėjant kitus pasaulius su gyvenimu ir netgi juos pritaikant žmonėms atstatyti, geriausia pasirinkti lėtą ir pastovų požiūrį. Aišku viena: kai tokio tipo misijos pereis nuo koncepcijos etapo iki realizacijos, tikrai bus įdomu tai liudyti!
