2018.06.09.

Csillagközi utazás? Lézerhajtású fényvitorlával!

Scifibe illő terveket dédelget egy orosz milliárdos alapította cég, a Breakthrough Starshot, mégpedig azt, hogy egy nanoűrhajót juttat el a Proxima Centauri rendszerébe alig 20 éves repülési idővel. Mielőtt a fejünket fogva felkiáltanánk, hogy ez „komplett őrültség”, érdemes azt is megtudni, hogy nagyon is komolyan veszik a kihívást a cégnél, amelynek irányító-tanácsadó csapatát egyébként számos kiváló egyetem remek kutatója, szakembere mellett még fizikai Nobel-díjasok is erősítik (Steven Chu, Saul Perlmutter), illetve a híres brit kozmológus és Királyi Csillagász Martin Rees is közéjük tartozik, s a nemrégiben elhunyt Stephen Hawking is segítette munkájával a társaságot.

Mi is volna a terv? A napvitorlás elve (szintén orosz találmány), vagyis a fény sugárnyomása hajtotta relatíve nagy méretű vitorla segítségével közlekedő űreszköz főként a hosszú távú űrutazásokhoz jelenthet megoldást, eleinte ugyan lassan haladna, azonban, mivel folyamatosan gyorsul egy ilyen űrhajó, egy idő után különösen nagy sebességet érhetne el.
A tervezett fényvitorlás hasznos terhe egy olyan rendkívül aprócska „űrhajó” volna, amely a Földről koncentrált lézersugarak segítségével nagyobb gyorsulásra tehetne szert, mint pusztán a napfény által elérhetne.
Az űrhajó (StarChip) maga grammnyi tömegű mikroelektronika volna, amely rendelkezne kamerával, fotonhajtóművel, kommunikációs berendezéssel, energiaforrással, navigációs eszközzel. Bár hihetetlennek hangzik, az elektronika elképesztő ütemben haladó miniatürizálása révén nem kivitelezhetetlen egy ilyen eszköz. A fényvitorla (Lightsail) szintén pár grammnyi tömegű, néhány száz atom vastagságú fólia lenne, a nanoűrhajóhoz néhány méteres vitorla járna. Tömeggyártás esetén egy ilyen komplett űreszköz egy iPhone árából összehozható, s nagy számban különböző küldetésekre lehetne őket irányítani.

A kritikus pont az űrhajócska hajtása: a napfény nem elegendő ahhoz, hogy kellően felgyorsítsa az eszközt, ezért a tervek egy földi nagyenergiás lézeres állomás létesítését tartják a legfontosabbnak. A számos nagyenergiás lézersugár koncentrált irányításával a fényvitorlást a fénysebesség 20%-ára lehet gyorsítani (60.000 km/s), így a 4,2 fényévnyire lévő Proxima Centauri rendszeréhez alig 20 év alatt odaérhetne. A tervek szerint 30 év múlva indulhatna a vitorlás és így 50 év múlva meg is érkezne a rendszerbe, út közben 4 évente küldene haza adatokat.
A lézerek 100 GW energiával segítenék a nanoűrhajó haladását, ez persze elképesztő feladat, ám a lézertechnológia fejlődése is elképesztő ütemben halad. A berendezések finanszírozása a fő kérdés, ugyanis olyan sok-sok milliárd dolláros beruházásról van szó, amelynek nagyságrendjét a nemzetközi összefogással készülő projektekhez lehet csak hasonlítani (pl. az Európai Déli Obszervatórium Extrém Nagy Teleszkópja, vagy a Nagy Hadronütköztető), azonban a technológia térhódításával egy-egy ilyen típusú küldetés pár százezer dollárból üzemelhetne majd. Az azonban egyértelmű, hogy egy ilyen projektet is csak nemzetközi összefogással lehet megvalósítani.
A lézeres „hajtó” központot nagy magasságban, száraz klímán (pl. Chile) kell megépíteni, kilométeres nagyságú területet igényelne. Számos gyakorlati kihívás van persze még a kutatók-fejlesztők előtt: pl. mi történik a csillagközi por és a nanoűrhajó találkozásakor (hogyan lehet kiküszöbölni ennek hatását), hogyan tudják megfelelően koncentrálni a lézersugarakat a fényvitorlához, hogyan tudják az adaptív optika lehetőségét beépíteni az lézeres meghajtórendszerbe (a földi légkör hatásainak kiküszöbölésére) szükség lesz a nanoűrhajókat magas Föld körüli pályára juttató megbízható „anyaűrhajóra” is.

A nagyszabású tervek megvalósítása a kutatócsoport álláspontja szerint az anyagiak biztosításával kezdődik, de ha a még szükséges fejlesztésekhez elegendő pénz áll rendelkezésre, és sikerül egy működőképes demó-űrvitorlást pályára állítani, onnantól fogva már üzleti hatása is lehet a tervnek.
Ha minden elsőre összejön, akkor is még legalább 54,2 évet várnunk kell arra, hogy képeslapot kapjunk a Proxima Centauri rendszeréből!

Videó a koncepcióról:

Az eredeti cikk angol nyelven itt olvasható.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

5/5 (1)

Értékelés

About the Author: