Breakthrough Starshot: jak zatrzymać się w układzie Alfa Centauri?

Czy uda się zatrzymać niektóre z nano-pojazdów w układzie Alfy Centauri? Dwóch naukowców uważa, że jest to możliwe. Co więcej, pozwoliłoby to na lot do Proximy Centauri!

To nie koniec ambitnych działań w ramach Breakthrough Initiatives. Dwunastego kwietnia 2016 roku, w 55. rocznicę pierwszego lotu załogowego, ogłoszono kolejne ciekawe działanie. Projekt otrzymał nazwę “Breakthrough Starshot” i jego celem jest szybka podróż małych sond do Alfy Centauri – trzech gwiazd najbliższych Słońcu. Dotarcie do celów (bez wyhamowania) powinno zająć nie więcej, niż dwie dekady. Napędem nano-pojazdów byłyby naziemne lasery. Teoretyczne wyliczenia sugerują, że możliwe jest osiągnięcie prędkości nawet 20% prędkości światła.

Wstępny projekt zakłada stworzenie małych i bardzo lekkich sond, nazwanych “nano-pojazdami” (ang. nano-crafts). Masa każdego z nich wynosić będzie maksymalnie kilku gramów. Dookoła każdego z nano-pojazdów rozłożony byłby duży żagiel, który pozwoliłby na przyśpieszenie na początku podróży.

Dwóch naukowców – Rene Heller i Michael Hippke – w swojej nowej publikacji przekonują, że ten sam żagiel może posłużyć do odpowiedniego wyhamowania nano-pojazdów w pobliżu Alfy Centauri A. Kluczem do wyhamowania jest tutaj odpowiednie zbliżenie z odpowiednią prędkością do Alfy Centauri A – na odległość około 4 milionów kilometrów. Dzięki temu możliwe byłoby wyhamowanie oraz przechwycenie nano-pojazdów przez pole grawitacyjne tej gwiazdy.

Zatrzymanie się nano-pojazdu w układzie Alfy Centauri / Credits – René Heller

Aby możliwe było przechwycenie przez Alfę Centauri A, maksymalna prędkość zbliżającego się nano-pojazdu powinna wynosić 4,6% prędkości światła. Jest to mniejsza prędkość lotu, stąd też dłuższy całkowity czas misji od wstępnie proponowanej koncepcji.

Dalsza podróż w układzie Alfy Centauri mogłaby wyglądać następująco: kilka dni podróży do Alfy Centauri B, po czym wprowadzenie nano-pojazdów w drogę ku Proximie Centauri. Przelot pomiędzy dwoma głównymi gwiazdami Alfy Centauri a Proximą, oddalonej o 0,22 roku świetlnego, zająłby około 45 lat. Aktualnie Proxima Centauri wydaje się być bardzo interesującym celem wyprawy przynajmniej dla części z nano-pojazdów, gdyż wokół tego czerwonego karła krąży mała skalista planeta wewnątrz ekosfery. Na tej egzoplanecie, o oznaczeniu Proxima b, może znajdować się woda w stanie ciekłym i teoretycznie mogą też występować warunki pozwalające na powstanie i utrzymanie się życia.

Łącznie misja – od startu z Ziemi do Proximy Centauri zajęłaby około 140 lat. Wg Hellera i Hippke taki czas misji współczesna elektronika mogłaby przetrwać, dostarczając tym samym pierwszych bezpośrednich pomiarów z innego układu planetarnego.

(Arxiv)