NASA regularnie przyznaje różnym zespołom badawczym środki na opracowanie pozornie bardzo szalonych projektów. Ostatnio w ramach jednego z takich programów – NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) – dofinansowanie powędrowało do naukowców pracujących pod kierownictwem prof. Artura Davoyana z Uniwersytetu Kalifornijskiego. Jak przekonuje beneficjent, opracowany przez niego futurystyczny napęd pozwoliłby rozpędzić dużą sondę kosmiczną do takich prędkości, aby była w stanie ona dogonić sondę Voyager 1 w ciągu zaledwie pięciu lat. Co ważne, sonda tego typu miałaby szansę dotrzeć z Ziemi do najbliższej nam gwiazdy i jej planet w ciągu naszego życia. Trzeba przyznać, że to odważne twierdzenie, zważając na to, że klasyczna sonda kosmiczna potrzebowałaby na pokonanie odległości z Ziemi do Proximy Centauri około 60 000 lat.
Breakthrough Starshot – wróćmy na chwilę do 2016 roku
To wtedy właśnie po raz pierwszy usłyszeliśmy o finansowanym z prywatnych środków programie Breakthrough Starshot. Jurij Milner, fizyk i miliarder rosyjskiego pochodzenia przeznaczył 100 milionów dolarów na opracowanie projektu sondy kosmicznej, która mogłaby w ciągu kilkudziesięciu lat dotrzeć do najbliższej nam gwiazdy.
Czytaj dalej: A jednak to statek Obcych? Naukowcy z Harvardu tak sugerują
Naukowcy zebrani wokół projektu wskazywali, że do realizacji tego niezwykle ambitnego zadania niezbędne będzie opracowanie technologii budowy miniaturowych sond kosmicznych o masie kilku gramów, które następnie będzie można przyczepić do żagla słonecznego. Taki żagiel natomiast miałby być rozpędzany za pomocą wiązki laserowej emitowanej z powierzchni Ziemi. W ten sposób sonda miałaby rozpędzić się do takiej prędkości, która pozwoliłaby jej dotrzeć do oddalonej od nas Proximy Centauri w ciągu około 20 lat.
Pomysł Devoyana jest jednak jeszcze ciekawszy.
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego skupili się na opracowywaniu napędu, który byłby w stanie w kierunku gwiazd wysłać sondy bardziej tradycyjnych rozmiarów o masie rzędu 1000 kg. To dobra wiadomość, bowiem opracowanie sondy o masie kilku gramów, która jednocześnie miałaby na pokładzie kamery, układy pamięci, nawigacji i przede wszystkim zasilania na tyle wydajne, aby po dwudziestu latach pracy były w stanie wykonać chociażby zdjęcie i wysłać je w kierunku Ziemi wydaje się na obecnym etapie rozwoju nauki bardzo nierealistyczne.
Czytaj dalej: Prosta animacja NASA pokazuje, jak to jest podróżować z szybkością bliską prędkości światła
Devoyan proponuje wysłanie w przestrzeń kosmicznych dwóch sond. Jedna z nich miałaby wyruszyć w podróż międzygwiezdną, a druga miałaby pozostać na orbicie wokół Ziemi.
Sonda znajdująca się na orbicie wokół Ziemi wyposażona byłaby w ogromny zapas mikroskopijnych metalicznych granulek, które wystrzeliwałaby w kierunku międzygwiezdnej podróżniczki w tempie kilku tysięcy na sekundę. Granulki poruszałyby się z prędkością 120 km/s. To jednak nie wszystko. Na pokładzie sondy znajdowałby się także laser o mocy 10 MW, którego wiązka skierowana w stronę sondy miałaby rozgrzewać wystrzelone przez sondę granulki do tego stopnia, aby zamieniały się w plazmę, która uderzając w żagiel sondy międzygwiezdnej miałaby ją rozpędzać do ogromnych prędkości. Alternatywnie sonda na orbicie nie miałaby własnego lasera, a jedynie przekierowywałaby w kierunku sondy międzygwiezdnej wiązkę laserową emitowaną przez nadajniki na powierzchni Ziemi.
1 AU, 1 jednostka astronomiczna, ang. astronomical unit, to średnia odległość Ziemi od Słońca, czyli 150 mln km
Niezależnie od lokalizacji lasera, napęd tego typu miałby rozpędzić sondę kosmiczną do prędkości 480 000 km/h, co pozwoliłoby pokonać odległość, którą Voyager 1 przebył w 46 lat w ciągu zaledwie pięciu lat. Założenie jest takie, aby sonda dotarła na odległość 500 AU w mniej niż 20 lat. W ten sposób przestrzeń międzygwiezdna stałaby się dla nas znacznie bardziej dostępna. Do najbliższych gwiazd wciąż byłoby jednak daleko, wszak odległość do Proximy Centauri (najbliższej nam gwiazdy) to 268 515 AU.
Wszystko to brzmi fantastycznie. Problem jednak w tym, że aby realizacja takiego projektu była możliwa naukowcy musieliby dokonać jeszcze wielu przełomów w budowie i kontroli nadajników laserowych. Nie zmienia to jednak faktu, że warto zawczasu sprawdzić, czy cała reszta futurystycznego pomysłu ma sens. To właśnie na studium wykonalności tej misji NASA przeznaczyła środki z programu NIAC. Można spokojnie założyć, że międzygwiezdna sonda kosmiczna tego typu nie wystartuje z Ziemi w ciągu kilku czy kilkunastu najbliższych lat, ale nawet jeżeli przygotowanie takiej sondy ma potrwać nawet sto lat, ktoś musi te przygotowania rozpocząć. W przeciwnym wypadku będziemy już zawsze ograniczeni do tego, co da się zrobić w ciągu jednego ludzkiego życia, a tym samym ograniczymy się jedynie do Układu Słonecznego i jego bezpośrednich okolic. Jeżeli chcemy polecieć do gwiazd, musimy zacząć myśleć wielopokoleniowo.