Tudomány Nanohajókkal, Lézersugárral Megyünk A Legközelebbi Csillaghoz

A legközelebbi csillaghoz, az alfa Centaurihoz készül Stephen Hawking és Jurij Milner közös projektje, a Breakthrough Starshot. Olyan új és létező technológiákat kombinálnak, amelyek segítségével meglovagolhatjuk a napszelet, és fotonenergiával juthatunk el az eddigi legtávolabbi célunkig. Nanohajókat küldünk lézersugarak segítségével a világűr mélységeibe.

Húsz év alatt terveznek elérni a legközelebbi csillaghoz, az alfa Centaurihoz a Breakthrough Starshot kutatói, akiket Stephen Hawking és az orosz milliárdos Jurij Milner fog össze. „A legutolsó nagy emberi áttörésünk a Holdon volt” – mondta Milner a New Yorkban ma tartott sajtótájékoztatóján. „Azóta robotokat küldünk a távolabbi célpontok felé: a Voyager-1 például most érte el csillagközi űrt. A hozzánk legközelebbi csillag az alfa Centauri, de a jelenlegi technológiánkkal ezt is nagyon sokáig tartana elérni. Ha a Voyager-1 akkor indult volna el, amikor az első emberek kivándoroltak Afrikából, most érne csak oda.” (Ez az esemény több mint 70 ezer éve történt.)


Az alfa Centauri egy kettős csillagrendszer

Forrás: ESO/L. Calçada
Nanotechnológia a tudomány szolgálatában
A kutatók azonban olyan új technológiákról beszéltek, amelyek lehetővé teszik, hogy sokkal gyorsabban érhessük el a legközelebbi, földi fogalmak szerint azonban mégis rendkívül messze, 4,37 fényévre izzó csillagot. Milner elmondta, hogy részben a mobiltelefon-technológia előretörésének köszönhetően olyan tempóban fejlődik a számítástechnika, hogy ma már lehetőségünk van majdnem bélyegnagyságú nanokészülékeket létrehozni – amelyekben ugyanúgy megtalálható a kamera, a kommunikációs felszerelés és a manőverező tolóerő, mint egy "rendes" űreszközben. Ezeket a nanocsipeket, amelyeket a Breakthrough Starshot projekt során használni fognak, StarChipnek nevezték el, és egy iPhone előállítási árán tudják sokszorozni.


Az alfa Centauri a legközelebbi csillag a Földhöz képest

Forrás: ESO/Digitized Sky Survey 2
„Annyira a meghajtásra koncentráltunk, hogy igazán nem figyeltünk a hajó méretének megváltoztatására” – mondta el a sajtótájékoztatón Ann Druyan producer, aki Carl Sagannal dolgozott együtt a Kozmosz sorozaton. „Nekem az tetszik igazán ebben a projektben, hogy összezsugorította magát a hajót, ezzel korábban még nem próbálkoztunk.”


Így működne a nanohajó meghajtása

Forrás: Breakthrough Starshot
Lézerrel mozgatnák a nanocsipet
A kutatók elárulták, hogy az új generációs űrhajó nem a megszokott módszerekkel utazna – azaz nem a mostani rakétameghajtást használná, de nem is a sokat emlegetett fúziós rakétákat, mert ez még mindig a távoli jövő. Ehhez képest a StarChip a fény erejét használná fel, ehhez pedig olyan földi lézert építenének, amely 100 gigawattos lézerimpulzusokat lövellne néhány percig. A kutatók elmondták, hogy elegendő lenne csak egy napig ilyen impulzusmennyiséget kilőni, ez már el tudna indítani egy nanohajót.


Gyönyörű fantáziarajz a projekt működéséről

Forrás: Breakthrough Starshot
A projekt tudósainak ki kell fejleszteniük atomnyi vékony, de méteres hosszú „fényvitorlákat", amelyek segítségével a nanohajók befoghatnák a fotonokat. Minden egyes foton egy kicsit meglökné az űrjárművet, a gigawattnyi fotonmennyiség pedig olyan mértékben meglódítaná, hogy a kutatók szerint húsz év alatt elérheti az alfa Centaurit.

Anyahajóról indulnak a nanohajók
A terv az, hogy egy Föld körüli pályára állított anyahajóból indulnak majd a nanohajók, és minden ilyen apró hajó apró vitorlát bontana magának, ezzel kapva el a több száz gigawattnyi fotont, amelyek akkora erővel "lökik meg" őket, hogy a fénysebesség húsz százalékára gyorsulnak majd fel.


Így fog valahogy festeni a földi lézerközpont

Forrás: Breakthrough Starshot
Ez másodpercenként 60 ezer kilométeres sebességet jelent. A lézer formázható tükörfelületek komplex, kifinomult, mégis rugalmas optikai rendszerét használja majd azért, hogy az atmoszféra ne gyengítse a lézersugár erejét. A tervek szerint a rendszer nagyjából naponta egy nanohajót tudna útnak indítani. Minden egyes lézerimpulzus annyi erőt tartalmaz majd, mint egy űrsiklót elindító rakéta.

A lézersugarat egy magas, de mégis száraz területen kell majd megépíteni. A kutatók valahol a déli féltekén tervezik, talán Chilében, Dél-Afrikában vagy az Antarktiszon.


A projektet Stephen Hawking is támogatja

Forrás: AFP/Evert Elzinga
Az alfa Centauri elérése után a nanohajók visszasugároznák az általuk rögzített adatokat a Földre, majd tovább sodródnának a mélyűr felé, kommunikációs távolságon kívül.

„Ez még csak az első lépés, egyelőre én szponzorálom az egészet. Ha valóban meg tudjuk tenni a következő lépést, akkor sokkal nagyobb összegekre lesz szükségünk” – mondta Milner arra a kérdésre, hogy milyen szponzorációval fognak dolgozni a StarChipen. Az első lépés az, hogy mindent kidolgozzanak a projekttel kapcsolatban, a második egy prototípus megalkotása, a harmadik pedig a teljes jármű felépítése. Egyelőre nem tudni, hogy ez mennyi időt fog felemészteni.

A harmadik projekt
Stephen Hawking és Jurij Milner tavaly júliusban jelentette be együttműködésüket: a zseniális fizikus, az orosz milliárdos és néhány elismert kutató úgy döntött, hogy nagyobb lendülettel vetik bele magukat a Földön kívüli élet kutatásába. A Breakthrough Listen és Breakthrough Message névre keresztelt projektek arra koncentrálnak, hogy kiderítsük: van-e élet rajtunk kívül a világegyetemben.


Jurij Milner orosz milliárdos 100 millió dollárnyi összeggel támogatta a tavaly bejelentett Breakthrough projekteket

Forrás: MTI/EPA/Andy Rain
A Breakthrough Listen a Tejút egymillió, a Földhöz legközelebbi csillagát vizsgálja, valamint a legközelebbi száz galaxist is. A Breakthrough Message egy olyan nemzetközi verseny, amely meghatározza, milyen üzenetet küldjünk magunkról a lehetséges Földön kívüli civilizációknak. Utóbbira bárki jelentkezhet, a fődíj pedig egymillió dollár.

Gagarin után szabadon
A projektre egyébként egyáltalán nem sajnálták a pénzt, Jurij Milner százmillió dollárt fektetett be a keresésbe. A kutatók egy tízéves akciótervet készítettek. Milner nem véletlenül választotta az űrkutatást a fő támogatási céljául: fizikusnak tanult, és inspirálta a SETI is. „1961-ben John F. Kennedy bejelentette, hogy embert szeretne a Holdra küldeni, még abban az évtizedben” – mondta a tavalyi sajtótájékoztatón az orosz üzletember. „47 évvel ezelőtt az ember meghódította a Holdat. 1961-ben Jurij Gagarin lett az első ember az űrben. 1961 egy fontos év volt az űrkutatásban, és számomra is, hiszen akkor születtem. A szüleimet annyira lenyűgözte Gagarin utazása, hogy a Jurij nevet kaptam. Később anyám elmondta, hogy inspirálni szeretett volna ezzel.”


A lézer a fénysebesség 20 százalékára gyorsítja a hajót

Forrás: Breakthrough Starshot
„Lehet, hogy valahol a kozmoszban egy intelligens életforma figyeli a bolygónk fényeit, és tudja, mit jelentenek” – mondta Hawking professzor a projekt indításakor a sajtónak. „Vagy az is előfordulhat, hogy a jelek, amiket küldünk, egy élettelen űrben utaznak. Mindenesetre nincs fontosabb kérdés, mint az, hogy van-e rajtunk kívül élet az univerzumban. Itt az idő, hogy komolyan válaszokat keressünk.”

Forrás: http://www.origo.hu/tudomany/201604...-starshot-csillagaszat-urkutatas-stephen.html