מפרשים קלים יכולים להגיע לכוכב הקרוב ביותר בתוך שני עשורים, אומרים מדענים
מדענים מציינים שספינות המונעות על ידי מפרשים קלים יכולות להגיע לפרוקסימה קנטאורי, הכוכב הקרוב ביותר לכדור הארץ, תוך 20 שנה בלבד. מה שנראה כמו מדע בדיוני לא מזמן מקבל כעת צורה של מציאות טכנית. חוקרים מרחבי העולם עובדים על פרויקטים שיהפכו את האפשרות הזו למשימה בת-קיימא במהלך שני העשורים הבאים.
הנעה קלה משתמשת באנרגיית פוטון כדי לדחוף מפרש קל במיוחד בחלל. שלא כמו רקטות קונבנציונליות ששורפות דלק, טכנולוגיה זו אינה מסתמכת על עתודות אנרגיה על הסיפון – היא זוכה לחיזוק מלייזרים רבי עוצמה הנורים מכדור הארץ או ממקורות אחרים של קרינה מרוכזת. האצה מתמשכת, גם אם קטנה, תאפשר מהירות הולכת וגוברת לאורך כל הנסיעה.
פרויקטים בפיתוח נעים לעבר מפרשים סולאריים
סוכנויות חלל ומכוני מחקר כבר בודקים אבות טיפוס במסלול כדור הארץ. נאס”א והאוניברסיטאות המובילות באמריקה עבדו על וריאציות של טכנולוגיה זו מאז סוף שנות ה-80. לאחרונה, משימות ניסוי הציבו מפרשים קלים על לוויינים, מה שמוכיח את הרעיון הבסיסי.
מעבדת הנעת סילון (JPL), המקושרת לנאס”א, מפתחת מפרטים קלים במיוחד העשויים מחומרים מרוכבים. הם יהיו בעובי של כמה מיקרומטרים בלבד וישקפו אור שמש או אור לייזר בדיוק מילימטר. חישובים מצביעים על כך שעם מאיצים על הקרקע שמייצרים קרני לייזר מרוכזות, חללית במשקל של כמה קילוגרמים בלבד תגיע ל-10 עד 20% ממהירות האור – מספיק כדי לכסות 4.37 שנות אור בשני עשורים.
כוכב היעד נמצא במרחק של 40 טריליון קילומטרים
פרוקסימה קנטאורי, השם המדעי פרוקסימה דו קנטאורי, ממוקמת 4.24 שנות אור מכוכב הלכת שלנו. בקילומטרים, המרחק הוא כ-40 טריליון קילומטרים. גישושים של וויאג’ר, המהירה ביותר שהאנושות הצליחה לשגר, ייקח 70,000 שנה להגיע לשם. מפרש קל עם מהירויות יחסיות ייצור הזדמנות אחרת לגמרי.
מחקרים אחרונים מצביעים על כך שלפרוקסימה קנטאורי יש לפחות שלושה כוכבי לכת חיצוניים המקיפים אותה. אחד מהם, Proxima Centauri d, עשוי להיות ממוקם באזור המגורים – האזור שבו מים נוזליים יכולים להתקיים על פני השטח. אחר, Proxima Centauri b, התגלתה ב-2016 ומסקרנת גם היא אסטרונומים. האפשרות לחקור את העולמות הישירים הללו מניעה את החוקרים בפרויקט Breakthrough Starshot, יוזמה בינלאומית הממומנת על ידי מיליארדרים טכנולוגיים.
האתגרים הטכניים עדיין מהותיים
יצירת נר שיכול לעמוד בתאוצה של לייזר טרה-וואט מבלי להתמוסס או להתפרק נותרה מכשול עיקרי. חומרים נוכחיים מתכלים במהירות תחת קרינה מרוכזת בעוצמה כזו.
מהנדסים צריכים גם לפתור:
- ייצוב מסלול במהלך האצה מתמשכת של שנים
- תקשורת עם כדור הארץ – לאותות יידרשו יותר מארבע שנים לחזור
- הגנה מפני התנגשות עם אבק בין כוכבי במהירויות קיצוניות
- דיוק קרן הלייזר לשמירה על המפרש מיושר לאורך מיליארדי קילומטרים
- מזעור מצלמות ומכשור מדעי לכמה גרמים של מסה כוללת
ספינות משא וגישושים אוטומטיים יהיו הפלטפורמות הקיימות ביותר בתחילה. למפרש הנושא מצלמות וחיישנים יהיו יכולות מדעיות משמעותיות. העברת הנתונים שנלכדו במהלך הטיסה של Proxima Centauri תארך שנים, אבל המידע יגיע. שילוח בני אדם נותרה בעיה מורכבת עוד יותר – המהירויות המעורבות יצרו אתגרים ביולוגיים בלתי פתורים.
סוכנויות החלל רואות כדאיות פיננסית
עלות פיתוח הטכנולוגיה, על פי הערכות, תהיה בין 5 ל-10 מיליארד דולר במשך שני עשורים. גם מדינות כמו סין ורוסיה חוקרות הנעת קרינה. סוכנות החלל האירופית כללה את הטכנולוגיה בתוכניות החקירה ארוכות הטווח שלה. התכנסות בינלאומית זו מעידה על כך שההשקעה לא תהיה מבוטלת.
למירוץ נכנסים גם פרויקטים מסחריים. חברות טכנולוגיות תעופה וחלל כבר מציעות שירותי הנדסה לסוכנויות חלל. המזעור של רכיבים אלקטרוניים התקדם מספיק כדי לאפשר בדיקות רובוטיות מתוחכמות במשקל של גרמים בלבד.
השלבים הבאים כוללים בדיקות במסלול
חוקרים מתכננים לשגר אבות טיפוס מפרש ניסיוני על לוויינים מסחריים במהלך שלוש השנים הקרובות. בדיקות עמידות לקרינה בעוצמה גבוהה מתקיימות במעבדות מיוחדות. הדמיות ממוחשבות מחדדות את פרמטרי האצה והיציבות.
אם הבדיקות יתקדמו כצפוי, החלטת השקעה גדולה יותר תגיע בין 2028 ל-2030. משימת הדגמה, עם מפרש קטן מואץ בלייזר, עשויה להמריא באמצע שנות ה-30. זה ישאיר מקום להתאמות לפני שיגור בדיקה גדול יותר לעבר פרוקסימה קנטאורי בסביבות 2040 או 2045.
מדענים מדגישים כי המועד האחרון של 20 שנה אינו מובטח – הוא תלוי במימון עקבי, חידושים מהותיים והחלטות של אתגרים עדיין לא ידועים. עם זאת, רובם מסכימים שהנתיב הטכני פתוח. מדע בדיוני שהופך למציאות דורש התמדה ומשאבים. שניהם סוף סוף בתנועה.
