Ahli astronomi Jerman membicarakan kemungkinan terbang ke Alpha Centauri, bintang yang paling dekat dengan kami, hanya dalam 140 tahun dan kembali pada masa yang sama dengan menggunakan layar ringan raksasa dengan luas dua piramid Cheops, menurut sebuah artikel yang diterbitkan dalam Jurnal Astrophysical.
Layar ini dapat dibuat dari graphene - filem karbon yang sangat nipis, ringan dan sangat kuat. Itu belum dapat dibuat dan ditutup dengan bahan reflektif, tetapi banyak pencapaian terbesar dalam sejarah manusia dimungkinkan dengan mengatasi rintangan yang tidak dapat diatasi. Dalam waktu dekat, kita mungkin memasuki era di mana manusia akan meninggalkan sistem bintangnya dan mulai mempelajari eksoplanet menggunakan probe seperti itu,”kata Rene Heller dari Institut Kajian Sistem Suria di Göttingen, Jerman.
Jubah Bintang vs Bintang Sling
Pada bulan April 2016, ahli kosmologi Inggeris terkenal Stephen Hawking dan jutawan Rusia Yuri Milner bercakap mengenai inisiatif "ruang" mereka yang seterusnya dalam siri Breakthrough Initiatives - Breakthrough Starshot. Sebagai sebahagian daripadanya, oligarki memperuntukkan $ 100 juta untuk membuat kapal angkasa berdasarkan idea yang digariskan oleh ahli fizik California yang diketuai oleh Philip Lubin tahun lalu.
Intinya adalah untuk tidak mengirim kapal angkasa klasik ke planet yang jauh, tetapi struktur yang sangat ringan dan rata yang terbuat dari bahan reflektif, yang akan dipercepat ke kelajuan cahaya dekat dengan menggunakan laser orbit yang kuat.
"Kapal pelayaran" antarbintang seperti itu, menurut perhitungan ahli fizik Amerika, akan dapat mencapai Alpha Centauri dalam 20 tahun, dan akan terbang antara Marikh dan Bumi hanya dalam tiga hari tanpa muatan dan dalam sebulan dengan muatan 10 tan. Masalah utama dalam kedua-dua kes ini adalah perlambatan penyiasatan - sementara pasukan yang mengemukakannya tidak mempunyai idea tentang bagaimana membuat berhenti "perahu layar" laser selamat.
Atas sebab ini, para peserta dalam projek Breakthrough Starshot merancang untuk menjalankan misi ini sama dengan pendekatan penyelidikan New Horizons dengan Pluto: armada "kapal layar" bintang mikroskopik yang dilancarkan oleh laser akan terbang melewati Alpha Centauri dan cuba menghantar fotonya ke Bumi.
Video promosi:
Alternatif Jerman
Dua ahli astronomi Jerman yang terkenal, Heller dan Michael Hippke, menawarkan pilihan perjalanan alternatif ke Alpha Centauri, yang akan memakan masa lebih lama, tetapi akan menghantar kargo 10 kali lebih banyak, memasuki orbit sistem bintang tiga ini dan, jika dikehendaki, kembali ke Bumi.
Kunci tugas ini adalah layar solar raksasa dengan luas kira-kira 100 ribu meter persegi, diperbuat daripada bahan ultra ringan - graphene, serat nanotube atau bahan "rata" lain. Menurut perhitungan Hippke dan Heller, struktur yang serupa, setara dengan dua piramid Cheops atau selusin stadium bola sepak, dapat mempercepat jubah mikro seberat 10 gram hingga kelajuan sekitar 20% kelajuan cahaya.
Kapal layar seperti itu dapat mencapai Alpha Centauri dalam sekitar 90 tahun, mendekati Alpha Centauri A, bintang terbesar dalam sistem, pada jarak sekitar 4.4 juta kilometer. Pada ketika ini, seperti yang dijelaskan oleh para saintis, probe mesti mengurangkan kelajuan pergerakannya menjadi 4.6% dari kecepatan cahaya, jika tidak, ia akan terbang melewati bintang dan tidak dapat menggunakan daya tarikan dan cahaya untuk melambatkan pergerakannya dan berpaling ke arah dua penghuni sistem yang lain.
Bagaimana melaksanakan perencatan sedemikian? Untuk melakukan ini, anda hanya perlu menghidupkan layar surya sedemikian rupa sehingga cahaya tidak ditekan padanya dari Matahari, tetapi dari Alpha Centauri. Setelah manuver selesai, para saintis merancang untuk menggunakan layar dan menggunakan cahaya dari Alpha Centauri B untuk melakukan perjalanan ke Proxima b, planet berhampiran Proxima Centauri. Proses ini, menurut perhitungan saintis, akan memakan masa sekitar 46 tahun lagi, dan 140 tahun setelah pelancaran dari Bumi, probe akan memasuki orbit planet ini.
Persoalan utama ruang
Mengapa semua ini diperlukan, memandangkan masa perjalanan yang lebih panjang dari "kapal pelayaran" seperti itu? Seperti yang dinyatakan oleh Hippke, sebenarnya, tempoh misi seperti itu bukanlah sesuatu yang sangat panjang dan tidak biasa bagi angkasawan duniawi - sebagai contoh, penyelidikan Voyager secara keseluruhan menghabiskan hanya separuh masa ekspedisi ini ke Alpha Centauri di angkasa lepas.
Tidak seperti Breakthrough Starshot, probe 10 gram ini akan mengandungi lebih banyak instrumen saintifik dan mempunyai peluang kejayaan yang jauh lebih tinggi daripada sekumpulan nanoprob yang dilancarkan laser, katanya. Oleh itu, saintis Jerman mencadangkan untuk menganggap projek mereka sebagai pengganti atau "tambahan" untuk misi Hawking dan Milner, jika ia gagal atau, sebaliknya, memberikan hasil yang sangat menarik.
Hari ini, Hippke dan Heller, menurut University of Puerto Rico di Arecibo, sedang berunding dengan wakil Breakthrough Starshot mengenai kemungkinan penyatuan projek mereka ke dalam rancangan jangka panjang Milner Foundation. Sebagai alternatif, mereka mengusulkan untuk mempercepat nanoprob Breakthrough Starshot menggunakan Matahari, meluncurkannya ke ruang angkasa pada jarak pendek dari bintang, daripada menggunakan laser bertahap yang mahal dan berpotensi berbahaya.
