První mezihvězdná raketa bude plachetnice

Vůbec první mezihvězdná sonda může plout vesmírem jako loď napříč oceánem, poháněna velmi soustředěným světlem dopadajícím na plachtu o velikosti státu Texas. Někteří vědci tvrdí, že sluneční plachtění je pro lidstvo možná nejlepší způsob, jak v blízké budoucnosti dosáhnout hvězdných systémů za hranicemi naší sluneční soustavy. I když zároveň upozorňují, že první automatický mezihvězdný let hned tak na spadnutí není.

„Myslím si, že to ještě potrvá tak 300 až 500 let," říká podle serveru Space.com Les Johnson z amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA). Tam pracuje jako zástupce vedoucího oddělení pokrokových koncepcí Marshallova střediska vesmírných letů. „Myslím, že než někdy skutečně vyšleme něco k jiné hvězdě, budeme se muset nejprve stát pány naší sluneční soustavy," řekl.

Pokud lidstvo doufá, že jednou bude posílat kosmické lodě k jiným hvězdám, bude potřebovat nové pohonné systémy. Vzdálenosti, o které jde, jsou totiž pro tradiční chemické rakety až příliš velké.

Cesta delší než životnost lidstva

Například nám nejbližší hvězdný systém je trojhvězdí Alfa Centauri, které je od nás vzdáleno 4,3 světelného roku, což je 40 bilionů kilometrů. Vědci říkají, že vesmírné lodi s tradičním pohonem, která by nyní byla vypuštěna, by tam cesta trvala kolem 40 000 let.

Inženýři zkoumají nejrůznější alternativy pohonu včetně warpu, využívajícího zakřivení prostoru, a motorů založených na reakcích hmoty a antihmoty. Podle Johnsona jsou ale v současné době nejlákavější variantou motory využívající jaderné fúze a obří sluneční plachty.

Kosmické aparáty poháněné fúzí jsou ale na hony daleko. Vědci si totiž stále lámou hlavu nad tím, jak tady na Zemi postavit fúzní reaktory, které vyrobí více energie, než spotřebují.

„Nejenže musíme tento problém vyřešit, my musíme dosáhnout toho, abychom produkovali mnohem více energie, než kolik při tom spotřebujeme. A navíc to všechno musíme výrazně zmenšit, abychom mohli uvažovat o instalaci do vesmírných lodí," upozorňuje Johnson.

Sluneční plachta

Sluneční plachtění má své výhody, ale i problémy, přes něž se výzkumníci stále snaží dostat.

Výhoda solárních plachet spočívá v zajímavé skutečnosti, že elementární částice zvané fotony mají pohybovou hmotnost, nikoli však klidovou. Když fotony narazí do plachty s reflexním povrchem, předají svou pohybovou hmotnost plachtě a lodi, kterou tak mírně postrčí. Tento efekt postupně narůstá a může aparát vybavený takovou plachtou přivést až k ohromným rychlostem, a to bez nutnosti paliva.

Tato technologie už byla ve vesmíru vyzkoušena. V červnu 2010 japonská sonda Ikaros roztáhla plachtu širokou 14 metrů a o pět měsíců později vypustil NASA ještě menší aparát NanoSail-D. To jsou ale jen první, maličké krůčky k mezihvězdným výpravám. Sluneční plachty musejí být mnohem větší, aby zachytily dostatečné množství fotonů k dosažení jiných hvězdných soustav v rozumném čase – řekněme několika století.

„Fyzici nám říkají, že půjde o velikost rozlohy Texasu," konstatuje Johnson. Materiál, z nichž budou plachty vyrobeny, přitom musí být tenčí než lidský vlas. To znamená, že je třeba překonat i další obtíže.

Johnson poukazuje i na další otázky, které je nutné vyřešit. Ideální pro loď mířící k jiné hvězdě by bylo roztáhnout plachtu relativně blízko ke Slunci – možná někde ve vzdálenosti oběžné dráhy Merkuru –, aby byl nápor fotonů na počátku cesty co nejsilnější. Jak se ale vesmírný koráb bude dostávat dál od Slunce, proud fotonů bude samozřejmě klesat. Takže lidstvo bude muset tento slábnoucí pohon cestou něčím nahradit. Třeba laserem umístěným ve vesmíru, který bude na plachtu zářit, až loď vstoupí do temných hlubin. To se ale podle vědců snáze řekne, než udělá.

„Laser bude nutné změřit mnohem přesněji, než to teď dokážeme, aby zůstal soustředěný na plachtu," vysvětluje Johnson. „A bude k tomu zapotřebí mnoho energie. Proto se paprsek nesmí rozptylovat, aby se energie neztrácela. Podle nynějších odhadů bude nutné mít lasery s výkonem v zásadě srovnatelným s tím, co má dnes k dispozici celé lidstvo," podotkl vědec.

Výzvy spojené s mezihvězdnými lety se nám teď mohou zdát nepřekonatelné. Ale Johnson věří, že lidstvo je jednou zvládne, až jeho stopy budou po celé naší sluneční soustavě. Až se jednou staneme meziplanetárním druhem, který dokáže získávat suroviny a energii z vesmíru, pak bude přirozené obrátit zrak k dalším hvězdám, říká.

ČTK, FOTO: NASA