Για να λύσει αυτό το πρόβλημα, ο Christopher Limbach, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, εργάζεται σε έναν νέο τύπο πρόωσης που χρησιμοποιεί μια δέσμη σωματιδίων και ένα λέιζερ για να ξεπεράσει τη μεγαλύτερη αδυναμία αυτής της τεχνολογίας. Ας δούμε πρώτα γιατί τα συμβατικά συστήματα πρόωσης δεν θα λειτουργούσαν για να φτάσει ένα σκάφος στο Proxima b.
Οι συμβατικοί πύραυλοι δεν συζητούνται, καθώς το καύσιμο τους είναι πολύ βαρύ και καίγεται πολύ γρήγορα για να φτάσει ένα σκάφος κοντά στην ταχύτητα που θα χρειαζόταν για να φτάσει στο Proxima b. Τα συμβατικά ηλιακά ιστία αποτυγχάνουν επίσης επειδή μόλις φτάσουν αρκετά μακριά από τον ήλιο, εφαρμόζεται μόνο μια ελάχιστη ώθηση σε αυτά.
Άλλες μη συμβατικές λύσεις που θα μπορούσαν να λειτουργήσουν, είναι η πυρηνική πρόωση ή η πρόωση ιόντων. Ωστόσο, πέφτουν θύματα της τυραννίας της εξίσωσης των πυραύλων αφού πρέπει να μεταφέρουν τα καύσιμα τους, πρέπει δηλαδή να μεταφέρουν περισσότερη μάζα για να πάνε πιο γρήγορα, εξαλείφοντας έτσι μεγάλο μέρος του όποιου οφέλους, αφού όσο πιο γρήγορα ταξιδεύουν, τόσο μεγαλύτερη ενέργεια καταναλώνουν για να μεταφέρουν τα ίδια τους τα καύσιμα.
Η δημιουργία μιας δέσμη πρόωσης απαλλάσσει το σκάφος από καύσιμα. Ουσιαστικά πρόκειται μια γιγάντια δέσμη που από την Γη εκτοξεύεται στο διάστημα και που «πιέζει» ένα διαστημόπλοιο που φέρει έναν συλλέκτη επάνω του. Η δέσμη μπορεί να συνεχίσει να σπρώχνει ολόκληρη την διάρκεια ταξιδιού που το διαστημικό σκάφος είναι καθ' οδόν προς τον προορισμό του. Συνήθως, υπάρχουν δύο τύποι δεσμών που χρησιμοποιούνται σε αυτά τα συστήματα - δέσμες σωματιδίων και δέσμες φωτός.
Ωστόσο, η καθεμία έχει μια αδυναμία - την περίθλαση. Τόσο οι δέσμες φωτός όσο και οι δέσμες σωματιδίων τείνουν να εξαπλώνονται σε μεγάλες αποστάσεις, καθιστώντας τις πολύ λιγότερο αποτελεσματικές στην εστίαση σε ένα μόνο μικρό αντικείμενο που μπορεί να απέχει έτη φωτός. Ακόμη και τα λέιζερ, αν αφεθούν να ταξιδέψουν πολύ μακριά, τελικά διασκορπίζονται σε άχρηστο φως. Ωστόσο, υπάρχει ένας τρόπος να αντιμετωπιστεί αυτό.
Πρόσφατα, η έρευνα στην οπτική ανέπτυξε έναν τρόπο συνδυασμού δέσμης σωματιδίων και λέιζερ που εξαλείφει την περίθλαση και την εξάπλωση της δέσμης όταν χρησιμοποιούνται και τα δύο ταυτόχρονα. Αυτό θα επέτρεπε σε ένα σύστημα πρόωσης με δέσμη να συνεχίσει να συγκεντρώνει τη δέσμη του ακριβώς στο σωστό σημείο χωρίς να χάνει αργά τη δύναμη ώθησής του καθώς το σκάφος απομακρύνεται. Ο Δρ Limbach χρησιμοποίησε αυτή την νέα ακόμα τεχνολογία για να αναπτύξει αυτό που αποκαλεί PROCSIMA, μια νέα μέθοδο πρόωσης που χρησιμοποίησε ένα συνεκτικό συνδυασμένο σύστημα προώθησης σωματιδίων και ακτίνας λέιζερ.
Οι υπολογισμοί του Dr. Limbach και του συνεργάτη του, Dr. Ken Hara, τώρα καθηγητής στο Stanford, δείχνουν ότι είναι δυνατή, τουλάχιστον θεωρητικά, η δημιουργία μιας συνεκτικής δέσμης που μπορεί να διαρκέσει αποτελεσματικά μέχρι την απόσταση του Proxima b ενώ διασκορπίζεται μόνο σε περίπου 10 μέτρα. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς τους, ένας μικρός ανιχνευτής βάρους μόλις 5 γραμμαρίων θα μπορούσε να ωθηθεί έως και το 10% της ταχύτητας του φωτός, επιτρέποντάς του να φτάσει στο Proxima b σε 43 χρόνια. Εναλλακτικά, υπολόγισαν ότι ένας πολύ μεγαλύτερος ανιχνευτής περίπου 1 κιλού θα μπορούσε να φτάσει στο γειτονικό σύστημα σε περίπου 57 χρόνια. Αυτό θα επέτρεπε ένα πολύ πιο σημαντικό ωφέλιμο φορτίο σε επιστημονικά όργανα.
Υπάρχει ακόμη αρκετή δουλειά που πρέπει να γίνει, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης τεχνολογιών όπως οι πηγές σωματιδίων ψυχρών ατόμων και η βελτίωση της λειτουργικότητας των συστημάτων δέσμης. Η έρευνα συνεχίζεται και όπως φαίνεται για να φτάσει τελικά ένας ανιχνευτής σε κάποιο άλλο αστέρι, η πρόωση δέσμης είναι ένας πολλά υποσχόμενος τρόπος!
ΕΙΚΟΝΑ: Καλλιτεχνική απόδοση του Proxima Centauri b και του άστρου του. Credit: Kevin Gill (CC BY 2.0).
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Proxima: Επιβεβαιώθηκε και ο τρίτος πλανήτης στο σύστημα του γειτονικού μας Εγγύτατου!
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου