Wszystko to wygląda jak science fiction. Wsiądź do statku kosmicznego, pociągnij za dźwignię, a następną rzeczą, z której zdasz sobie sprawę, że jesteś w połowie galaktyk i spójrz na inną planetę klasy M (nadającą się do życia). Gdyby tylko prawdziwe życie było tak zabawne i łatwe jak Star Trek. W rzeczywistości jednak wyjście z układu słonecznego zajmuje dużo czasu. Spójrz na walizkę Voyager 1. Aby wydostać się z Układu Słonecznego, trzeba było 35 lat lotu z użyciem paliwa chemicznego i niektórych manewrów grawitacyjnych z planet olbrzymów.
Philip Lubin, badacz z Experimental Cosmology Group na University of California w Santa Barbara, korzysta z finansowania z NASA, a także z kilku opublikowanych artykułów, aby dowiedzieć się, jak rozwiązać problem międzygwiezdny. Napisał także niedawny dokument dotyczący planu lotu międzygwiezdnego i jest członkiem komitetu doradczego w sprawie niedawno ogłoszonego Przełomu: Starshot (rzut na gwiazdy). Podczas gdy jego pomysły są testowane w laboratorium, wierzy, że może prowadzić misję między 20 a 30 rokiem życia, która będzie poprzednikiem lotu międzygwiezdnego.
Problem obecnych elektrowni
Głównymi metodami wykorzystywanymi dziś przez statki kosmiczne są paliwa chemiczne, elektrownie słoneczne i jądrowe, a także silniki jonowe (wykorzystujące ciśnienie naładowanych cząstek). Wszystko to wystarczy, by pokonać Układ Słoneczny, zwłaszcza w przypadkach, gdy inżynierowie używają grawitacyjnego manewru. Na przykład wspomniany sonda Voyager-1 przeleciała Jowisza, Urana, Saturna i Neptuna, aby przyspieszyć wyjście z heliosfery Słońca. Ale co z zewnętrznym układem słonecznym? Za mało ludzkiego życia. „Jeśli dotarcie stąd do najbliższej gwiazdy zajmuje kilka sekund, lub rok, aby dotrzeć do najbliższej gwiazdy, to nas to zadowala” - powiedział Lyubin. „Jeśli jednak potrzeba 600 000, to nam nie odpowiada”.
Perspektywy laserowe
W informatyce jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że postęp przyspiesza bardzo szybko, powiedział Lyubin. Na przykład technologia półprzewodnikowa pozwala podwoić prędkość operacji, zwykle na 1, 5 -2 lata. W technologii rakietowej nie ma tak szybkiego postępu. Lyubin powiedział, że zidentyfikował obiecującą technologię, która przynajmniej pozwoli na niewielki ruch do najcieńszego statku kosmicznego przy wystarczająco dużych prędkościach. Powiedział, że wraz z postępem technologicznym jest przekonany, że statek kosmiczny może poruszać się jeszcze szybciej, niż możemy sobie dzisiaj wyobrazić.
Jego projekt polega na wykorzystaniu kierunkowej energii lasera do wykorzystania mocy światła do przemieszczania statku kosmicznego. Korzyścią jest to, że ta metoda nie wymaga paliwa (które może zostać wyczerpane) lub Słońca (które jest zbyt słabe w stosunku do Układu Słonecznego). Zespół laserowy poruszający statkiem kosmicznym może również zostać wyrzucony za burtę, gdy nie jest już potrzebny; nadal można zaparkować tę jednostkę gdzieś w kosmosie, aby użyć jej do innego statku kosmicznego.
Możliwości lasera
Lubin porównuje swój pomysł laserowy z superkomputerami. Superkomputery używają przetwarzania równoległego informacji przez wiele procesorów. (Na małą skalę widzimy to na komputerach domowych, które mają, powiedzmy, procesor dwurdzeniowy lub czterordzeniowy). „Zamiast jednego giganta, lepiej jest użyć wielu procesorów pracujących równolegle, co oznacza szybszą pracę komputera z dużą liczbą małych komputerów” - powiedział Lyubin. Lasery będą działać w ten sam sposób. Lubin twierdzi, że kilka stosunkowo skromnych laserów może działać synchronicznie, jeśli ich promienie pracują ze sobą w fazie. Pozwala to na małe naciśnięcie pojedynczego lasera, który stanie się bardzo dużym naciśnięciem przy użyciu kilku laserów. Drobny statek kosmiczny mógłby zatem poruszać się z niewiarygodną prędkością, być może około 20 procent prędkości światła. Dzięki temu najbliższy system gwiezdny, Alfa Centauri, który znajduje się cztery lata świetlne od Ziemi, jest dostępny po 20 latach. Szczegóły podano w tym opisie jego innowacyjnej propozycji zaawansowanych koncepcji NASA w 2015 roku.
Gdzie laser może nas zabrać
Chociaż Alfa Centauri jest stosunkowo blisko Ziemi, wiele systemów egzoplanet obserwowanych przez kosmiczny teleskop Keplera jest odległych o setki lub tysiące lat świetlnych. Dotarcie do tych systemów nadal będzie zbyt trudne, ale Lubin mówi, że nie traci nadziei. Postęp w dziedzinie laserów może pójść tak, że nawet dzisiaj nie wyobrażamy sobie. (Podobny przykład to sposób, w jaki chip komputerowy dokonał rewolucji w szybkości i rozmiarze komputerów, w porównaniu z próbkami starych lamp, które zajmowały całe pomieszczenia laboratoryjne w latach 60.).
Jeśli jednak możliwe będzie osiągnięcie odległości planet odkrytych przez Keplera, Lubin ostrzega, że nastąpi ostatnie ograniczenie: teoria względności. Jeśli sygnał ze statku zajmie sekundę, aby dostać się do planety Keplera i kolejną sekundę, aby powrócić do sondy, aby dostać się z sondy do Ziemi (w odległości 2000 lat świetlnych), sygnał będzie potrzebował 2000 lat plus dwie sekundy. Cywilizacja, która wysłała misję, może zniknąć przed powrotem statku kosmicznego. Lubin nie wie jeszcze, jak odpowiedzieć na wszystkie te socjologiczne pytania, ale mówi, że jednak lasery oferują potencjał, by poruszać się znacznie szybciej niż to, co mamy dzisiaj.
