Směr Alfa Centauri! Vše, co jste chtěli vědět o největší vědecké misi lidstva

Výzkumný a technický program za 100 milionů USD má ambici dokázat správnost konceptu využití světelného paprsku k pohonu několikagramové „nanolodě", která má dosáhnout 20 procent rychlosti světla. Potenciální přeletová mise by mohla dosáhnout Alfa Centauri přibližně 20 let po svém startu.

Mark Zuckerberg vstupuje do správní rady

K internetovému investorovi a filantropovi v oblasti vědy Yuri Milnerovi se dnes v observatoriu One World připojil renomovaný kosmolog Stephen Hawking, aby spolu oznámili novou průlomovou iniciativu zaměřenou na prozkoumání vesmíru a hledání života na něm.

Breakthrough Starshot je výzkumný a technický program za 100 milionů USD, jehož cílem je dokázat správnost konceptu pohonu lehkých „nanolodí" dosahujících 20 procent rychlosti světla a zachytávajících snímky možných planet a jiná vědecká data z prostředí našeho nejbližšího hvězdného systému Alfa Centauri už 20 let po svém startu.

Vesmír

Jak bude vypadat kosmická loď, kterou opustíme sluneční soustavu?

Program bude řídit Pete Worden, bývalý ředitel výzkumného centra NASA AMES s pomocí poradního výboru složeného ze světových vědeckých kapacit a techniků. Ve správní radě budou Stephen Hawking, Yuri Milner a Mark Zuckerberg.

Ann Druyan, Freeman Dyson, Mae Jemison, Avi Loeb a Pete Worden byli taktéž přítomni při zveřejnění tohoto oznámení.

Při příležitosti dnešního 55. výročí prvého letu Jurije Gagarina do vesmíru a déle než půlstoletí po prvém letu na Měsíc se mise Breakthrough Starshot připravuje na další velký skok: ke hvězdám.

Breakthrough Starshot

Hvězdný systém Alfa Centauri je od nás vzdálený 25 bilionů mil (4,37 světelných let). I současná nejrychlejší raketa by tak daleko letěla přibližně 30 000 let. Breakthrough Starshot má dokázat, že nanoloď o hmotnosti několika gramů a poháněná světelným paprskem může letět až tisíckrát rychleji. Přístupy ze Silicon Valley tak pronikají do vesmírných výprav a pomáhají využívat mnohé technologické výhody, které vznikly od začátku 21. století.

1. Nanolodě

Nanolodě jsou robotické rakety o hmotnosti několika gramů, které sestávají ze dvou hlavních částí:

1. StarChip: Moorův zákon umožnil obrovský pokles velikosti mikroelektronických komponentů. Vzniká tak možnost vytvoření mini-kapsuly vybavené fotoaparáty, fotonovým motorem, zásobou energie, navigací a komunikačním zařízením, a tím zkonstruovat plně funkční vesmírnou sondu.
2. Lehká raketa: Pokrok v nanotechnologii produkuje stále tenčí a lehčí metamateriály s příslibem vyvinutí rakety o velikosti několika metrů, tloušťce několika stovek atomů a hmotnosti několika gramů.

2. Světlomet

Stoupající výkon a klesající cena laserů vedou v souladu s Moorovým zákonem k výraznému pokroku ve využívání světelných paprsků. V současnosti je možné fázované soustavy laserů („světlomety") potenciálně škálovat až na úroveň 100 gigawattů.

Breakthrough Starshot chce výhody velkovýroby proměnit na astronomické výhody. StarChip je možné produkovat v rámci velkovýroby za cenu jednoho iPhonu a potom ho odeslat na misi v obrovských počtech, které by zajistily hromadné pokrytí. Světlomet je modulární a škálovatelný. Když bude zkonstruován a když dozraje technologie, náklady na každý start by měly klesnout na několik statisíc dolarů.

Cesta ke hvězdám

Fáze výzkumu a vývoje bude podle očekávání trvat několik let. Na to, aby bylo nakonec možné misi na Alfa Centauri uskutečnit, bude potřeba získat finanční objem srovnatelný s největšími vědeckými experimenty současnosti, což by zahrnovalo:

• Vybudování pozemního světlometu o délce několika kilometrů ve vysoké nadmořské výšce a v suchých podmínkách
• Produkci a uskladnění několika gigawatt-hodin energie pro každý start
• Vypuštění „mateřské lodě" s nákladem tisíce nanolodí do vysokého orbitu
• Využití adaptivní optické technologie v reálném čase pro kompenzaci atmosférických vlivů
• Zaměření světlometu na lehkou raketu z důvodu zrychlení jednotlivých nanolodí až na cílovou rychlost během několika minut
• Zohlednění kolizí s mezihvězdným prachem během cesty k cíli
• Zachycení snímků planet a jiných vědeckých dat a jejich zpětné odeslání na Zemi pomocí kompaktního palubního laserového komunikačního systému
• Použití stejného světlometu, který odstartoval nanolodě pro příjem jejich dat v průběhu 4 let.

Tyto a další systémové požadavky představují zásadní technické výzvy, o kterých se dozvíte více na www.breakthroughinitiatives.org. Klíčové konstrukční prvky navrhovaného systému jsou však už dnes dostupné nebo budou za přiměřených okolností na dosah v blízké budoucnosti.

Navrhovaný světelný pohonný systém představuje škálu, která výrazně přesahuje jakýkoliv současný srovnatelný systém. Samotná povaha projektu vyžaduje globální spolupráci a podporu.

Svolení ke startu bude potřebné od všech relevantních vládních a mezinárodních organizací.

Dodatečné možnosti

S rozvojem technologie potřebné k mezihvězdným cestám se objeví další možnosti, jako například:

• Hlubší prozkoumání slunečního systému
• Použití světlometu jako teleskopu o délce několika kilometrů pro astronomická pozorování
• Zachycení asteroidů křižujících Zemi v obrovských vzdálenostech.

Potenciální planety v systému Alfa Centauri

Astronomové s velkou pravděpodobností předpokládají, že v „obyvatelné zóně" systému tří hvězd o názvu Alfa Centauri existují planety podobné Zemi. V současnosti se budují a zdokonalují pozemní a vesmírné vědecké nástroje, které budou brzy schopné identifikovat a charakterizovat planety v okolí blízkých hvězd.

Zajímavosti

Nahraďte ropu černými dírkami, navrhuje Stephen Hawking!