Na Kalifornskej univerzite v Santa Barbare vedci z UCSB Experimental Cosmology Group (ECG) v súčasnosti pracujú na spôsoboch, ako dosiahnuť sen medzihviezdneho letu. Pod vedením profesora Philipa Lubina skupina venovala značné úsilie snahe o vytvorenie medzihviezdnej misie pozostávajúcej z ľahkej plachty s riadenou energiou a kozmickej lode Wafer-scale (WSS).
Ak všetko pôjde dobre, táto kozmická loď bude schopná dosiahnuť relativistické rýchlosti (časť rýchlosti svetla) a dostať sa k našim najbližším hviezdnym systémom (Proxima Centauri) v rámci našich životov. V poslednom čase EKG dosiahol významný medzník úspešným testovaním prototypovej verzie svojho wafercraft (známy ako „StarChip“). To spočívalo v odoslaní prototypu balónom do stratosféry, aby sa otestovala jeho funkčnosť a výkon.
Spustenie sa uskutočnilo v spolupráci s Námornou akadémiou Spojených štátov v Annapolise 12. apríla 2019. Tento dátum bol vybraný tak, aby sa časovo zhodoval s 58. výročím orbitálneho kozmického letu ruského kozmonauta Jurije Gagarina, vďaka čomu sa stal prvým človekom, ktorý išiel do vesmíru. , Skúška spočívala v uvedení prototypu na palubu balóna do nadmorskej výšky 32 000 m nad Pensylvániou.
Ako vysvetlil Prof. Lubin v rozhovore s UCSB Aktuálne:
„Je to súčasť procesu budovania do budúcnosti a pri testovaní každej časti systému ju vylepšujete. Je to súčasť dlhodobého programu vývoja miniatúrnej kozmickej lode pre medziplanetárny a prípadne pre medzihviezdny let. ““
Myšlienka StarChip je jednoduchá. Využitím pokroku v miniaturizácii by sa všetky potrebné súčasti prieskumnej misie mohli namontovať na kozmickú loď s veľkosťou ľudskej ruky. Komponent plachty stavia na koncepcii solárnej plachty a na vývoji s ľahkými materiálmi; a spolu pridávajú kozmickú loď, ktorá by sa mohla zrýchliť až o 20% rýchlosti svetla.
Kvôli tomuto letu vedecký tím, ktorý ho vytvoril, podrobil StarChip sériu testov určených na meranie jeho výkonnosti v priestore a schopnosti preskúmať ďalšie svety. Okrem toho, ako videl, ako sa to odrazilo v stratosfére Zeme (trikrát vyššie ako prevádzkový strop lietadiel), prototyp zhromaždil viac ako 4000 obrázkov Zeme. Ako Nic Rupert, vývojový technik v Lubinovom laboratóriu, vysvetlil:
„Bol navrhnutý tak, aby mal mnoho funkcií oveľa väčšej kozmickej lode, ako je zobrazovanie, prenos údajov vrátane laserovej komunikácie, určovanie polohy a snímanie magnetického poľa. Vďaka rýchlemu pokroku v mikroelektronike môžeme zmenšiť kozmickú loď na oveľa menší formát, ako tomu bolo doteraz pre špecializované aplikácie, ako sú naše. ““
Zatiaľ čo StarChip na tomto lete vykonávala bezchybne, pred nami sú obrovské technické prekážky. Vzhľadom na zahrnuté vzdialenosti - 4,24 svetelných rokov (40 biliónov km; 25 biliónov mi) - a skutočnosť, že kozmická loď bude musieť dosiahnuť zlomok rýchlosti svetla, sú technologické požiadavky náročné. Ako povedal Lubin:
"Bežný chemický pohon, taký, aký nás doviedol na Mesiac takmer pred 50 rokmi, by trvalo takmer sto tisíc rokov, aby sme sa dostali k najbližšiemu hviezdnemu systému, Alpha Centauri." Dokonca aj pokročilý pohon, ako sú iónové motory, bude trvať mnoho tisíc rokov. Existuje iba jedna známa technológia, ktorá je schopná dostať sa k blízkym hviezdam v ľudskom živote a ktorá sama používa svetlo ako pohonný systém. “
Jednou z najväčších výziev v tomto bode je vybudovanie laserového poľa na Zemi, ktoré by bolo schopné urýchliť laserovú plachtu. "Ak máte dosť veľké laserové pole, môžete skutočne tlačiť oblátky laserovou plachtou, aby ste dosiahli náš cieľ 20 percent rýchlosti svetla," dodal Rupert. "Potom by si bol v Alpha Centauri asi za 20 rokov."
Experimentálna kozmetická skupina UCSB od roku 2009 skúma a rozvíja tento koncept v rámci programu Advanced Concepts agentúry NASA s názvom Starlight. Od roku 2016 dostávajú značnú podporu od Prielomových iniciatív (neziskový program prieskumu vesmíru, ktorý vytvoril Yuri Milner) ako súčasť prielomovej hviezdy.
Skôr než vytvoriť jednu kozmickú loď, tím dúfa, že ich výskum povedie k vytvoreniu stoviek až tisícok oblátkových plavidiel, ktoré by mohli navštíviť exoplanety v blízkych hviezdnych systémoch. Táto kozmická loď by odstránila potrebu pohonných hmôt a mohla by sa vydať na cestu za niekoľko desaťročí, skôr ako po storočia alebo tisícročia.
V tomto ohľade by tieto kozmické lode dokázali odhaliť, či existuje život mimo Zeme počas našich životov. Ďalším zaujímavým aspektom projektu UCSB je posielanie života zo Zeme na iné exoplanety. Konkrétne tardigrades a nematode c.
Tento aspekt ich plánu nie je na rozdiel od návrhu, ktorý predložil Dr. Claudius Gros z Inštitútu teoretickej fyziky Goetheho univerzity. Návrh, nazvaný „Projektová genéza“, požaduje, aby kozmická loď poháňaná riadenou energiou cestovala do iných hviezdnych systémov a aby semenala všetky „prechodne obývateľné“ exoplanety, ktoré tam sú. Stručne povedané, život by sa dal naštartovať na planétach, ktoré sú obývateľné, ale nie obývané.
Ako vysvetlil David McCarthy, postgraduálny študent na Katedre elektrotechniky a počítačového inžinierstva na UCSB, dosiahnutie bodu, kde je všetko možné, je veľmi opakujúci sa proces. "Zmyslom týchto vecí je vedieť, čo chceme zahrnúť do ďalšej verzie, do ďalšieho čipu," uviedol. "Začínate s komponentmi, ktoré nie sú na sklade, pretože môžete rýchlo a lacno opakovať."
Po dokončení tohto testu vo vysokej nadmorskej výške sa skupina UCSB usiluje o budúci rok na suborbitálny prvý let. Pokroky v kremíkovej optike a integrovanej fotonike v mierke - čiastočne vďaka výskumu, ktorý vykonáva oddelenie elektrotechniky a počítačového inžinierstva UCSB - znižujú náklady na hromadnú výrobu týchto malých kozmických lodí.
Okrem medzihviezdneho cestovania by táto technológia mohla uľahčiť rýchle a lacné misie na Mars a ďalšie miesta v slnečnej sústave. Lubin a jeho spoluobčania už roky skúmajú aplikácie na planetárnu obranu proti kométom, zmierňujú vesmírne trosky, vylepšujú satelity obiehajúce okolo Zeme alebo vzdialene napájajú od základne slnečnej sústavy. Pokiaľ ide o usmernenú energiu, možnosti sú skutočne ohromujúce.
