Λέιζερ στα πανιά μας και πορεία για τον Αλφα του Κενταύρου (ή μήπως όχι;)

Μεγαλοκαπιταλιστές επενδύουν εκατομμύρια και διακεκριμένοι επιστήμονες διερευνούν τεχνολογίες που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για μια μη επανδρωμένη αποστολή στο κοντινότερο άστρο, προσβλέποντας σε χρήση τους και στη Γη...

Ο Μίλνερ επιδεικνύει ένα ΑστροΤσίπ, με δύο επιστήμονες, τον Χόκινγκ σε πρώτο πλάνο και τον Ντάισον στο βάθος

Συχνά τον τελευταίο καιρό επιστημονικές ομάδες ανακοινώνουν την ανακάλυψη πλανητών γύρω από κοντινά άστρα, ορισμένοι από τους οποίους ενδέχεται να υποστηρίζουν και την εμφάνιση ζωής. Το ενδιαφέρον για διερεύνηση αυτών των ανακαλύψεων μεγαλώνει, αλλά ακόμη και το κοντινότερο άστρο, ο Εγγύτατος Κενταύρου, εκεί που βρέθηκε ο παρόμοιος με τη Γη πλανήτης Εγγύτατος Κενταύρου β, απέχει 4,24 έτη φωτός και ο Αλφα του Κενταύρου 4,37 έτη φωτός. Αλλά δεν έχουμε διαστημόπλοια, που να ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός. Οι σημερινοί συμβατικοί πύραυλοι, που βασίζονται σε χημικά καύσιμα θα χρειάζονταν 30.000 χρόνια για να φτάσουν στον Αλφα Κενταύρου.
Υπάρχει, όμως, μια εναλλακτική λύση που προτάθηκε την άνοιξη του 2016 και τουλάχιστον σε θεωρητικό επίπεδο δεν είναι αδύνατη: Η αποστολή μικροσκοπικών σκαφών, που τρέχοντας με ταχύτητα ίση με το 20% της ταχύτητας του φωτός, θα φτάσουν στον προορισμό τους σε μόλις 20 χρόνια! Οταν φτάσουν δεν θα μπορούν να σταματήσουν κι έτσι θα κάνουν ένα σύντομο πέρασμα μερικών λεπτών μέσα από τα πλανητικά συστήματα της περιοχής, εκπέμποντας προς τη Γη φωτογραφίες και πληροφορίες, που θα κάνουν άλλα περίπου 4,5 χρόνια να φτάσουν. Αδύνατη μπορεί να μην είναι η λύση αυτή, αλλά είναι ανόητη, όπως επισήμανε σε δημοσιογράφο, ο 94χρονος σήμερα διακεκριμένος επιστήμονας Φρίμαν Ντάισον, που παραβρέθηκε στην εκδήλωση για την ανακοίνωση της αποστολής, μαζί με άλλους νομπελίστες και διάσημους επιστήμονες και μηχανικούς. Πρόσθεσε, όμως, ότι «οι (σ.σ. προτεινόμενες) διαστημοσυσκευές είναι ενδιαφέρουσες». Και είναι πράγματι, καθώς πρόκειται για μικροσκοπικά τσιπ (ολοκληρωμένα κυκλώματα), του τύπου που περιέχουν τα σύγχρονα «έξυπνα» τηλέφωνα, τα οποία θα προωθηθούν στο ένα πέμπτο της ταχύτητας του φωτός από την πρόσπτωση ισχυρής δέσμης ακτίνων λέιζερ, που θα εκπέμπει συστοιχία στην επιφάνεια της Γης.

Πολύπλευρες επενδύσεις

Το ανόητο της αποστολής βρίσκεται στο γεγονός ότι ακόμη κι αν τα σκάφη φτάσουν στον Κένταυρο και στείλουν πίσω στη Γη δεδομένα, επιστημονικά δεν θα προσφέρουν πολλά, καθώς ενσταντανέ τυχόν κατοικήσιμων πλανητών δεν παίρνονται με ένα σύντομο πέρασμα από κάποιο πλανητικό σύστημα. Η τεχνολογία που χρειάζεται για την πραγματοποίηση της αποστολής σήμερα δεν υπάρχει. Ομως, δυο μεγαλοκαπιταλιστές, δύο μεγιστάνες του πλούτου, ο ρωσικής καταγωγής Γιούρι Μίλνερ που δραστηριοποιείται μεταξύ άλλων στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης και ο Μαρκ Ζούκερμπεργκ του Facebook, έχουν σχηματίσει έναν οργανισμό και έχουν αρχίσει τη ροή χρημάτων με σκοπό την ανάπτυξη των σχετικών τεχνολογιών. Το διοικητικό συμβούλιο αποτελούν αυτοί οι δυο, μαζί με τον επιστήμονα Στίβεν Χόκινγκ, ένθερμο οπαδό του αποικισμού του Διαστήματος, ώστε να σωθεί η ανθρωπότητα, η οποία το πολύ σε μερικούς αιώνες - κατά τη γνώμη του - αναπόδραστα θα έχει καταστρέψει τον πλανήτη μας (αν συνεχιστεί επί μακρόν η κυριαρχία του καπιταλισμού και του κάθε Μίλνερ και Ζούκερμπεργκ, το ενδεχόμενο αυτό δεν μπορεί να αποκλειστεί).
Οι δύο δισεκατομμυριούχοι δεν κάνουν απλώς δημόσιες σχέσεις, ούτε μόνο ικανοποιούν (με τον ιδρώτα άλλων) ενδιαφέροντα που είχαν από την παιδική ηλικία, όπως ο Μίλνερ, που επειδή γεννήθηκε τη χρονιά της πτήσης του Γκαγκάριν και οι γονείς του έδωσαν σ' αυτόν το όνομα του ήρωα, θεωρούσε πάντα, όπως λέει, ότι ήταν φτιαγμένος για να πάει εκεί που κανείς άλλος δεν έχει πάει έως τώρα. Ενας από τους στόχους τους είναι να αναπτυχθούν τεχνολογίες, που κι αν δεν χρησιμοποιηθούν τελικά για αποστολή στον Κένταυρο, θα μπορέσουν να χρησιμοποιηθούν για αύξηση των κερδών τους στη Γη. Και σ' αυτήν την περίπτωση, βέβαια, θα μιλήσουν για την προσφορά τους μέσα από την ανακάλυψη της άλφα ή βήτα τεχνολογίας που θα χρησιμοποιείται πια στην καθημερινότητα.

Αν και εφόσον και μόνο αν...

Τα προβλήματα της αποστολής Starshot είναι πολλά. Χρειάζεται τα ΑστροΤσίπ (τα μικροσκοπικά σκάφη) να έχουν βάρος το πολύ ένα γραμμάριο το καθένα, όμως κι αυτά που δοκιμάστηκαν πέρσι τον Ιούλη προσκολλημένα πάνω σε δορυφόρους ήταν βάρους 4 γραμμαρίων, παρότι αντί για φακούς για τις τέσσερις κάμερες που φέρουν χρησιμοποιούν μια επίπεδη συστοιχία λήψης Φουριέ (διάταξη χαρακιών που προκαλούν περίθλαση). Τα τσιπ θα πρέπει να στείλουν στη Γη δεδομένα με πομπούς ισχύος ενός βατ, αλλά έως τώρα αυτό έχει γίνει με επιτυχία όχι πιο μακριά από τη Σελήνη, που είναι 100 εκατομμύρια φορές πιο κοντά από τον Αλφα του Κενταύρου. Επιπλέον, η στόχευση θα πρέπει να είναι εκπληκτική και πάλι όμως λόγω της απόστασης το σήμα που θα φτάνει στη Γη δεν θα είναι παραπάνω από μια εκατοντάδα φωτόνια σε κάθε παλμό. Λύση που μελετάται είναι η δημιουργία αλυσίδας αναμετάδοσης από το ένα ΑστροΤσίπ στο διπλανό του.
Τα τσιπ-σκάφη θα χρειαστούν μπαταρίες που δεν υπάρχουν σήμερα, οι οποίες θα δουλεύουν υπό ψύχος και σκότος, θα ζυγίζουν κλάσμα του γραμμαρίου και θα προσφέρουν τα απαραίτητα βατ ισχύος. Αναζητείται με τροποποίηση των πυρηνικών μπαταριών που χρησιμοποιούνται σε μηχανικά μοσχεύματα σε ανθρώπους. Ο διαστρικός χώρος, που είναι σχεδόν κενός, περιέχει το ανάλογο ενός εξαιρετικά αραιωμένου καπνού. Οι συγκρούσεις του τσιπ ή του ιστίου με τα μόρια του διαστρικού μέσου, πολύ περισσότερο με μικροσκοπικά σωματίδια, καθώς το σκάφος ταξιδεύει με το 20% της ταχύτητας του φωτός, θα μπορούσαν να είναι καταστροφικές. Για να φτάσει την ταχύτητα αυτή και να μην καεί από την ισχυρή ακτίνα λέιζερ που θα το σημαδεύει, το ιστίο θα πρέπει να έχει σχεδόν απόλυτη ανακλαστικότητα και αντοχή στις τεράστιες επιταχύνσεις που θα υποστεί (60.000 φορές την επιτάχυνση της βαρύτητας). Το «πανί» θα πρέπει να περιστρέφεται, ώστε να διατηρεί το σκάφος σταθερή πορεία (αρχή της διατήρησης της στροφορμής), αλλά θα ήταν καλό να ξαναδιπλωθεί μετά τη φάση της επιτάχυνσης για να προστατεύει το τσιπ.

Ισως η υπέρτατη δυσκολία είναι τα λέιζερ, που θα πρέπει να έχουν συνολική ισχύ 100 γιγαβάτ και να μπορούν να την εκπέμπουν επί αρκετά λεπτά. Τα μεγαλύτερα σημερινά λέιζερ μπορούν να φτάσουν αυτήν την ισχύ, αλλά μόλις για δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου. Γι' αυτό θα χρειαστεί μια συστοιχία από λέιζερ, που θα πρέπει συντονισμένα να σημαδεύουν έναν μικροσκοπικό στόχο, μέσα από τα σύννεφα και τις διαταραχές της ατμόσφαιρας, σε απόσταση χιλιάδων και μετά εκατομμυρίων χιλιομέτρων. Εννοείται ότι οι ακτίνες των επιμέρους λέιζερ πρέπει να συγκεντρώνονται σε ένα σημείο και να χτυπάνε το ιστίο φωτός στο κέντρο, ώστε το σκάφος να προωθείται στην επιθυμητή κατεύθυνση, να μην αρχίσει να περιστρέφεται απρόβλεπτα κ.ο.κ....

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American», http://breakthroughinitiatives.org/Initiative/3