Ruski milijarder Jurij Milner najavio je prošle godine majušne (i veoma, veoma lagane) letelice, zakačene za sunčano jedro koje pogone sunčevi vetrovi, za putovanje do nama najbliže zvezde – Alfa Kentauri. Najnoviji proračuni pokazuju da za površinu od deset kvadratnih metara debljina „sunčanog platna” ne sme da premaši nekoliko atoma!
Znali ste za jedrenje na morskim talasima i na vazdušnim strujama, sada je to izvodljivo i u kosmosu. Takvu zamisao je, pre svih, pomenuo Johan Kepler 19. aprila 16010. godine u pismo Galileju Galileju („pripremiti brod ili jedra prilagođena nebeskom povetarcu”).
Prohujala su četiri stoleća da bi se sanjarenje proslavljenog astronoma pretočilo u javu. Srećan preokret učinio je da prvo jedro u kosmosu zaplovi na sunčevim zracima oko naše planete, na visini od 650 kilometera. Bez jedrenjaka i hrabrih mornara, barem za sada.
Veoma bitno dostignuće, ocenili su istraživači u Maršalovom centru za svemirske letove, u kojem je neobična skalamerija (NanoSail-D) napravljena Od čega je načinjena?
Izračunato je da svaka
svetlosna čestica (foton)
odbijajući se od neke površine,
stvara izuzetno maleni potisak.
Od veoma lakog polimera, izvučenog u obliku velikog providnog platna, čija je uloga da odbija svetlosne čestice – fotone. Težina ne prelazi četiri kilograma, kada se sasvim raširi dostiže površinu od deset kvadratnih metara.
Čuveni stručnjak za nanonauke, Erik Dreksler, predložio je 2007. da se za izradu koristi tanušni aluminijumski filmovi, debljine od 30 do sto nanometara (nanometar je milioniti delić milimetra), kojima pogoduje slabašni potisak. Šta to znači?
Sunčev buldožer
Naše Sunce odlikuju, da pojednostavimo, dve sile delovanja: jedna je zračenje, druga je solarni vetar. I jedna i druga opadaju s kavdratom rastojanja od izvora. Pritisak prve je nešto jači, zbog čega je ruski svemirski inženjer Fridrih Arturovič Cander još 1924. preporučio svetlost s naše zvezde kao svojevrsni „kosmički bulodžer”, naravno slabašne potisne snage. Drugim rečima, pogon bez ikakvog uobičajenog goriva.
Izračunato je da svaka svetlosna čestica (foton) odbijajući se od neke površine, stvara izuzetno maleni potisak. I to je prvi u ogledima potvrdio ruski fizičar Pjotr Nikolajevič Lebedev 1900. godine.
Ukoliko se tome izlože jedra veće površine, ostvaruje se izvesno ubrzanje kretanja, a s vremenom se postiže znatna brzina. Solarna jedra nemaju puni učinak na visinama manjim od 800 kilometara, dodatnu prepreku predstavlja razvijanje u kosmosu, u šta su se proteklih meseci uverili američki stručnjaci.
Naime, „sunčano platno”, izbačeno raketom u putanju oko Zemlje u novembru prošle, neočekivano se otvorilo tek krajem januara ove godine. Nije ni čudo što je predvodnik poduhvata, Din Olhorn, radosno uskliknuo: „Mi jedrimo na sunčevim zracima!” Predviđa se da će „solarna plovidba” potrajati od 70 do 120 dana, i to će omogućiti prikupljanje korisnih podataka za buduća proučavanja.
Samo jedna letelica izvela je nešto slično: japanski „Ikaros” (akronim od Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun) iskoristio je pogon na sunčeve zrake da se otisne ka Veneri, pokraj koje je prošao na razdaljini od oko 80.0000 kilometara).
Zar bi zvučalo uverljivo da se nije, na neki način, umešao dalekovidi Artur Klark, koji je to opisao u kratkoj priči „Vetar sa Sunca” iz 1964. godine?
Ko će da zakoči?
U aprilu 2016. ruski milijarder Jurij Milner najavio je majušne (i veoma, veoma lagane) letelice zakačene za sunčano jedro koje pogone sunčevi vetrovi za putovanje do nama najbliže zvezde – Alfa Kentauri.
Lebdeći ovom brzinom moglo
bi za dve decenije da stigne
do nama najbliža zvezde –
Alfa Kentauri, udaljena
4,37 svetlosnih godina.
Od osnivanja programa „Staršot” (Starshot), naučnici i inženjeri pokušali su da odgovore na izazove s kojiam bi se takav poduhvat suočio. Najnovija dolazi iz Maks Plank instituta za proučavanje Sunčevog sistema (Nemačka), u kojem su se dva istraživača, Rene Heler i Mihael Hipke, pojavila s drugačijim pristupom da bi se stiglo na zamišljeno odredište.
Da podsetimo, izvorna zamisao uključuje sićušne, jedva gram teške letelice, koje vuče lagano jedro. Pomoću lasera na Zemlji ono bi se ubrzalo do brzine od oko 60.000 kilometara u sekundi – ili 20 odsto svetlosne. Lebdeći ovom brzinom moglo za dve decenije da stigne do nama najbliža zvezde – Alfa Kentauri, udaljena 4,37 svetlosnih godina.
Istoimeni projekat, pod pokroviteljstvom Fondacije „Brejktru” (Breakthrough), ima za cilj da čovečanstvu upriliči prvo međuzvezdano putovanje, iako nijedan čovek neće leteti. Naravno, to podrazumeva velika tehničkih iskušenja, koja uključuju sudare s međuzvezdanom prašinom, podesan oblik jedra i ogromnu energiju za napajanje lasera.
Ali podjednako je bitno kako će takva letelica usporiti kada stigne na svoje odredište. Bez lasera na drugom kraju koji treba da isključi napajanje, kako da uspori dovoljno i da započne nameravano proučavanje?
Laseri nisu u igri
Rene Heler i Mihael Hipke izabrali su da odgonetnu kako da uspore jedro, pogonjeno međuzvezdanim fotonima velike brzine, nadomak putanje zvezde Alfa Kentauri. Iako bi moglo da stigne nakon 20 godina od lansiranja, bez goriva kojim bi bilo usporeno projurilo bi između tri zvezde Alfa Kentari (A, B i C) za nekoliko sati, ukoliko ne bi iskoristilo njihovu privlačnu silu (gravitacija) za usporavanje.
Procenili su da majušna letelica mora da teži manje od 100 grama i da bude prikačena odozgo na jedro površine 100.000 kvadratnih metara (približno 14 fudbalskih igrališta). Zatim su u računaru oponašali (simulacija) celo putovanje, na osnovu čega su predložili nov pristup. U suštini, to podrazumeva sopstveni pogon i vlastito zaustavljanje, a isključuje ma kakve lasere.
Za površinu od deset
kvadratnih metara debljina
jedra ne sme da premaši
nekoliko atoma!
Buduću letelicu, naime, do veoma velikih brzina ubrzaće sunčev vetar dok plovi Sunčevim sistemom. Kada stigne blizu Alfa Kentauri, preokrenuće svoje jedro tako da dolazno zračenje dveju zvezda, Alfa Kentauri A i B, počne da ga usporava. I to će omogućiti da se prvi izbliza prouči ajbliža egzoplaneta nam, Proksima b, čije je postojanje najavila Evropska južna opservatorija u avgustu 2016. godine.
U međuvremenu se uveliko nagađalo da li je ona podesna za naseljavanje ili nije. Zato bi valjalo proveriti ima li atmosferu koja podržava opstanak života, magnetosferu i vodu u tečnom stanju na površini.
Caption
U zamisli dvojice nemačkih naučnika predviđa se da je jedino izuzetno tanko jedro u stanju da omogući dostizanje relativističke brzine. Šta to podrazumeva? Razmatra se težina hiljadu puta manja: u miligrama, umesto u gramima. A to znači da za površinu od deset kvadratnih metara debljina ne sme da premaši nekoliko atoma!
Takva površina je red veličine tanja od talasne dužine svetlosti koju treba da odražava (reflektuje). Proračuni pokazuju da je izvodljivo smanjiti težinu za nekoliko redova veličine, a da se održi čvrstina materijala i refleksija jedra.
