Руски милијардер Јуриј Милнер најавио је прошле године мајушне (и веома, веома лагане) летелице, закачене за сунчано једро које погоне сунчеви ветрови, за путовање до нама најближе звезде – Алфа Кентаури. Најновији прорачуни показују да за површину од десет квадратних метара дебљина „сунчаног платна” не сме да премаши неколико атома!
Знали сте за једрење на морским таласима и на ваздушним струјама, сада је то изводљиво и у космосу. Такву замисао је, пре свих, поменуо Јохан Кеплер 19. априла 16010. године у писмо Галилеју Галилеју („припремити брод или једра прилагођена небеском поветарцу”).
Прохујала су четири столећа да би се сањарење прослављеног астронома преточило у јаву. Срећан преокрет учинио је да прво једро у космосу заплови на сунчевим зрацима око наше планете, на висини од 650 километера. Без једрењака и храбрих морнара, барем за сада.
Веома битно достигнуће, оценили су истраживачи у Маршаловом центру за свемирске летове, у којем је необична скаламерија (NanoSail-D) направљена Од чега је начињена?
Израчунато је да свака
светлосна честица (фотон)
одбијајући се од неке површине,
ствара изузетно малени потисак.
Од веома лаког полимера, извученог у облику великог провидног платна, чија је улога да одбија светлосне честице – фотоне. Тежина не прелази четири килограма, када се сасвим рашири достиже површину од десет квадратних метара.
Чувени стручњак за нанонауке, Ерик Дрекслер, предложио је 2007. да се за израду користи танушни алуминијумски филмови, дебљине од 30 до сто нанометара (нанометар је милионити делић милиметра), којима погодује слабашни потисак. Шта то значи?
Сунчев булдожер
Наше Сунце одликују, да поједноставимо, две силе деловања: једна је зрачење, друга је соларни ветар. И једна и друга опадају с кавдратом растојања од извора. Притисак прве је нешто јачи, због чега је руски свемирски инжењер Фридрих Артурович Цандер још 1924. препоручио светлост с наше звезде као својеврсни „космички булоджер”, наравно слабашне потисне снаге. Другим речима, погон без икаквог уобичајеног горива.
Израчунато је да свака светлосна честица (фотон) одбијајући се од неке површине, ствара изузетно малени потисак. И то је први у огледима потврдио руски физичар Пјотр Николајевич Лебедев 1900. године.
Уколико се томе изложе једра веће површине, остварује се извесно убрзање кретања, а с временом се постиже знатна брзина. Соларна једра немају пуни учинак на висинама мањим од 800 километара, додатну препреку представља развијање у космосу, у шта су се протеклих месеци уверили амерички стручњаци.
Наиме, „сунчано платно”, избачено ракетом у путању око Земље у новембру прошле, неочекивано се отворило тек крајем јануара ове године. Није ни чудо што је предводник подухвата, Дин Олхорн, радосно ускликнуо: „Ми једримо на сунчевим зрацима!” Предвиђа се да ће „соларна пловидба” потрајати од 70 до 120 дана, и то ће омогућити прикупљање корисних података за будућа проучавања.
Само једна летелица извела је нешто слично: јапански „Икарос” (акроним од Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun) искористио је погон на сунчеве зраке да се отисне ка Венери, покрај које је прошао на раздаљини од око 80.0000 километара).
Зар би звучало уверљиво да се није, на неки начин, умешао далековиди Артур Кларк, који је то описао у краткој причи „Ветар са Сунца” из 1964. године?
Ко ће да закочи?
У априлу 2016. руски милијардер Јуриј Милнер најавио је мајушне (и веома, веома лагане) летелице закачене за сунчано једро које погоне сунчеви ветрови за путовање до нама најближе звезде – Алфа Кентаури.
Лебдећи овом брзином могло
би за две деценије да стигне
до нама најближа звезде –
Алфа Кентаури, удаљена
4,37 светлосних година.
Од оснивања програма „Старшот” (Starshot), научници и инжењери покушали су да одговоре на изазове с којиам би се такав подухват суочио. Најновија долази из Макс Планк института за проучавање Сунчевог система (Немачка), у којем су се два истраживача, Рене Хелер и Михаел Хипке, појавила с другачијим приступом да би се стигло на замишљено одредиште.
Да подсетимо, изворна замисао укључује сићушне, једва грам тешке летелице, које вуче лагано једро. Помоћу ласера на Земљи оно би се убрзало до брзине од око 60.000 километара у секунди – или 20 одсто светлосне. Лебдећи овом брзином могло за две деценије да стигне до нама најближа звезде – Алфа Кентаури, удаљена 4,37 светлосних година.
Истоимени пројекат, под покровитељством Фондације „Брејктру” (Breakthrough), има за циљ да човечанству уприличи прво међузвездано путовање, иако ниједан човек неће летети. Наравно, то подразумева велика техничких искушења, која укључују сударе с међузвезданом прашином, подесан облик једра и огромну енергију за напајање ласера.
Али подједнако је битно како ће таква летелица успорити када стигне на своје одредиште. Без ласера на другом крају који треба да искључи напајање, како да успори довољно и да започне намеравано проучавање?
Ласери нису у игри
Рене Хелер и Михаел Хипке изабрали су да одгонетну како да успоре једро, погоњено међузвезданим фотонима велике брзине, надомак путање звезде Алфа Кентаури. Иако би могло да стигне након 20 година од лансирања, без горива којим би било успорено пројурило би између три звезде Алфа Кентари (А, Б и Ц) за неколико сати, уколико не би искористило њихову привлачну силу (гравитација) за успоравање.
Проценили су да мајушна летелица мора да тежи мање од 100 грама и да буде прикачена одозго на једро површине 100.000 квадратних метара (приближно 14 фудбалских игралишта). Затим су у рачунару опонашали (симулација) цело путовање, на основу чега су предложили нов приступ. У суштини, то подразумева сопствени погон и властито заустављање, а искључује ма какве ласере.
За површину од десет
квадратних метара дебљина
једра не сме да премаши
неколико атома!
Будућу летелицу, наиме, до веома великих брзина убрзаће сунчев ветар док плови Сунчевим системом. Када стигне близу Алфа Кентаури, преокренуће своје једро тако да долазно зрачење двеју звезда, Алфа Кентаури А и Б, почне да га успорава. И то ће омогућити да се први изблиза проучи ајближа егзопланета нам, Проксима б, чије је постојање најавила Европска јужна опсерваторија у августу 2016. године.
У међувремену се увелико нагађало да ли је она подесна за насељавање или није. Зато би ваљало проверити има ли атмосферу која подржава опстанак живота, магнетосферу и воду у течном стању на површини.
Caption
У замисли двојице немачких научника предвиђа се да је једино изузетно танко једро у стању да омогући достизање релативистичке брзине. Шта то подразумева? Разматра се тежина хиљаду пута мања: у милиграма, уместо у грамима. А то значи да за површину од десет квадратних метара дебљина не сме да премаши неколико атома!
Таква површина је ред величине тања од таласне дужине светлости коју треба да одражава (рефлектује). Прорачуни показују да је изводљиво смањити тежину за неколико редова величине, а да се одржи чврстина материјала и рефлексија једра.
