Το Cientistas επισημαίνει ότι τα πλοία που κινούνται με ελαφρά πανιά θα μπορούσαν να φτάσουν στο Proxima Centauri, το πλησιέστερο αστέρι στο Terra, σε μόλις 20 χρόνια. Αυτό που φαινόταν σαν επιστημονική φαντασία πριν από λίγο καιρό παίρνει τώρα τη μορφή της τεχνικής πραγματικότητας. Η Pesquisadores από όλο τον κόσμο εργάζεται σε έργα που θα μετατρέψουν αυτή τη δυνατότητα σε μια βιώσιμη αποστολή τις επόμενες δύο δεκαετίες.
Η ελαφριά πρόωση χρησιμοποιεί ενέργεια φωτονίων για να ωθήσει ένα εξαιρετικά ελαφρύ πανί μέσα στο διάστημα. Diferentemente από τους συμβατικούς πύραυλους που καίνε καύσιμα, αυτή η τεχνολογία δεν εξαρτάται από τα ενσωματωμένα ενεργειακά αποθέματα — λαμβάνει ώθηση από ισχυρά λέιζερ που εκτοξεύονται από το Terra ή άλλες πηγές συγκεντρωμένης ακτινοβολίας. Η συνεχής επιτάχυνση, έστω και μικρή, θα επέτρεπε όλο και μεγαλύτερες ταχύτητες σε όλη τη διαδρομή.
Το Projetos υπό ανάπτυξη κινείται προς τα ηλιακά πανιά
Τα διαστημικά και ερευνητικά ινστιτούτα Agências δοκιμάζουν ήδη πρωτότυπα στην τροχιά της Γης. Η NASA και τα κορυφαία αμερικανικά πανεπιστήμια εργάζονται σε παραλλαγές αυτής της τεχνολογίας από τα τέλη της δεκαετίας του 1980. Recentemente, πειραματικές αποστολές τοποθέτησαν ελαφρά πανιά σε δορυφόρους, αποδεικνύοντας τη βασική ιδέα.
Το Laboratório από το Propulsão στο Jato (JPL), που συνδέεται με τη NASA, αναπτύσσει προδιαγραφές για υπερελαφρά πανιά κατασκευασμένα από σύνθετα υλικά. Το Elas θα είχε πάχος μόλις λίγα μικρόμετρα και θα αντανακλούσε το φως του ήλιου ή το φως λέιζερ με ακρίβεια χιλιοστού. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι, με επιταχυντές στο έδαφος που παράγουν συγκεντρωμένες ακτίνες λέιζερ, ένα διαστημόπλοιο βάρους μόλις λίγων κιλών θα έφτανε το 10 έως 20% της ταχύτητας του φωτός — αρκετά για να καλύψει 4,37 έτη φωτός σε δύο δεκαετίες.
Ο στόχος Estrela είναι 40 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά
Το Proxima Centauri, επιστημονική ονομασία Proxima του Centauro, βρίσκεται 4,24 έτη φωτός από τον πλανήτη μας. Σε χιλιόμετρα, η απόσταση είναι περίπου 40 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα. Οι ανιχνευτές Voyager, οι ταχύτεροι που κατάφερε να εκτοξεύσει η ανθρωπότητα, θα χρειαστούν 70.000 χρόνια για να φτάσουν εκεί. Ένα ελαφρύ πανί με σχετικιστικές ταχύτητες θα δημιουργούσε μια εντελώς διαφορετική ευκαιρία.
Πρόσφατα δεδομένα Estudos δείχνουν ότι ο Proxima Centauri έχει τουλάχιστον τρεις εξωπλανήτες που περιφέρονται γύρω του. Ένα από αυτά, το Proxima Centauri d, μπορεί να βρίσκεται στην κατοικήσιμη ζώνη – την περιοχή όπου θα μπορούσε να υπάρχει υγρό νερό στην επιφάνεια. Το Outro, Proxima Centauri b, ανακαλύφθηκε το 2016 και ιντριγκάρει επίσης τους αστρονόμους. Η δυνατότητα διερεύνησης αυτών των άμεσων κόσμων παρακινεί τους ερευνητές από το έργο Breakthrough Starshot, μια διεθνή πρωτοβουλία που χρηματοδοτείται από δισεκατομμυριούχους τεχνολογίας.
Τα τεχνικά στοιχεία του Desafios εξακολουθούν να είναι σημαντικά
Το Criar ένα κερί που μπορεί να αντέξει την επιτάχυνση ενός λέιζερ terawatt, χωρίς να λιώσει ή να αποσυντεθεί, παραμένει ένα σημαντικό εμπόδιο. Το ρεύμα Materiais αποικοδομείται ταχέως υπό συγκεντρωμένη ακτινοβολία τέτοιας έντασης.
Οι μηχανικοί πρέπει επίσης να επιλύσουν:
- Estabilização τροχιάς κατά τη διάρκεια συνεχούς επιτάχυνσης ετών
- Comunicação με Terra — τα σήματα θα χρειαστούν περισσότερα από τέσσερα χρόνια για να επιστρέψουν
- Proteção έναντι σύγκρουσης με διαστρική σκόνη σε ακραίες ταχύτητες
- Precisão της δέσμης λέιζερ για να διατηρεί το πανί ευθυγραμμισμένο για δισεκατομμύρια χιλιόμετρα
- Miniaturização καμερών και επιστημονικών οργάνων για λίγα γραμμάρια συνολικής μάζας
Το ωφέλιμο φορτίο Navios και οι αυτόματοι ανιχνευτές θα ήταν αρχικά οι πιο βιώσιμες πλατφόρμες. Ένα πανί που φέρει κάμερες και αισθητήρες θα είχε σημαντικές επιστημονικές δυνατότητες. Η μετάδοση των δεδομένων που καταγράφηκαν κατά τη διάρκεια της πτήσης του Proxima Centauri θα χρειαζόταν χρόνια, αλλά οι πληροφορίες θα έφταναν. Το ανθρώπινο Enviar παραμένει ένα ακόμη πιο περίπλοκο πρόβλημα — οι ταχύτητες που εμπλέκονται δημιούργησαν ανεπίλυτες βιολογικές προκλήσεις.
Ο χώρος Agências βλέπει οικονομική βιωσιμότητα
Το κόστος ανάπτυξης της τεχνολογίας, εκτιμάται, θα ήταν μεταξύ 5 και 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων για δύο δεκαετίες. Το Países όπως το China και το Rússia ερευνούν επίσης την πρόωση ακτινοβολίας. Η Agência Espacial Europeia έχει συμπεριλάβει την τεχνολογία στα μακροπρόθεσμα σχέδια εξερεύνησής της. Η διεθνής σύγκλιση του Essa υποδηλώνει ότι η επένδυση δεν θα είναι αμελητέα.
Στον αγώνα μπαίνουν και οι διαφημίσεις του Projetos. Η Empresas Aerospace Technology προσφέρει ήδη υπηρεσίες μηχανικής σε διαστημικές υπηρεσίες. Η μικρογραφία των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων έχει προχωρήσει αρκετά ώστε να επιτρέπει εξελιγμένους ρομποτικούς ανιχνευτές βάρους μόλις γραμμαρίων.
Τα βήματα του Próximos περιλαμβάνουν δοκιμή σε τροχιά
Οι ερευνητές σχεδιάζουν να εκτοξεύσουν πειραματικά πρωτότυπα πανιών σε εμπορικούς δορυφόρους τα επόμενα τρία χρόνια. Η αντίσταση του Testes στην ακτινοβολία υψηλής έντασης εμφανίζεται σε εξειδικευμένα εργαστήρια. Ο υπολογιστής Simulações βελτιώνει τις παραμέτρους επιτάχυνσης και σταθερότητας.
Εάν οι δοκιμές προχωρήσουν όπως αναμενόταν, μια μεγαλύτερη επενδυτική απόφαση θα ληφθεί μεταξύ 2028 και 2030. Μια αποστολή επίδειξης, με ένα μικρό πανί με επιτάχυνση λέιζερ, θα μπορούσε να απογειωθεί στα μέσα της δεκαετίας του 2030. Το Isso θα άφηνε περιθώρια για προσαρμογές πριν από την εκτόξευση μεγαλύτερου καθετήρα προς το Proxima Centauri γύρω στο 2040 ή το 2045.
Η Cientistas τονίζει ότι η 20ετής θητεία δεν είναι εγγυημένη — εξαρτάται από συνεπή χρηματοδότηση, υλικές καινοτομίες και λύσεις άγνωστων ακόμα προκλήσεων. Porém, οι περισσότεροι συμφωνούν ότι η τεχνική διαδρομή είναι ανοιχτή. Η επιστημονική φαντασία για να γίνει πραγματικότητα απαιτεί επιμονή και πόρους. Οι Ambos είναι επιτέλους εν κινήσει.