Hoewel de sterren erg ver van ons verwijderd zijn, is het idee om ernaartoe te vliegen een van de meest betoverende in de menselijke geschiedenis. Tot dusver blijft het slechts een idee, maar de interesse erin valt niet weg en elk jaar verschijnen er nieuwe ambitieuze projecten voor de bouw van sterrenschepen. Bovendien kunnen enkele ervan in de nabije toekomst worden geïmplementeerd.
GENERATIE SCHEPEN
In het midden van de twintigste eeuw waren sciencefictionschrijvers op de pagina's van hun romans met groot enthousiasme bezig met actieve verkenning van de Melkweg: de zogenaamde 'space-opera' kwam in de mode, waarin wetenschappelijke en technische betrouwbaarheid er niet toe deed, waardoor de verbeelding volledig kon worden onthuld. Maar zelfs toen waren er schrijvers die dachten dat vliegen naar de sterren een nogal moeizame, gevaarlijke, maar vooral een zeer lange zaak is, en dat de vlucht zelf honderden jaren kan duren. Als gevolg hiervan verscheen het concept van een "schip van generaties" - dat wil zeggen een ruimteschipstad, waarin de bemanning niet alleen volwassen astronauten omvat, maar ook hun kinderen en kleinkinderen, die een langdurige missie moeten voltooien. Trouwens, onze landgenoot, de Sovjet-schrijver Vivian Itin, was de eerste die het concept van een "schip van generaties" uitdrukte in zijn verhaal "The Country of Gonguri", gepubliceerd in 1922.
In het begin van de jaren zestig heerste er een zekere euforie in de wetenschappelijke gemeenschap vanwege de spectaculaire prestaties van de bemande ruimtevaart. Diverse projecten van sterrenschepen werden besproken in massabladen, in serieuze monografieën en op internationale conferenties. Het meest populair in die tijd was het idee van foton (kwantum) raketten, die theoretisch subluminale snelheden konden ontwikkelen en, vanwege relativistische effecten, de sterren in relatief korte tijd voor de bemanning konden bereiken. Het probleem was dat de stuwkracht van de fotonische raketten de vernietiging van materie met antimaterie was, en dat laatste vereiste tienduizenden tonnen. Talrijke uitvinders en sciencefictionschrijvers vertrouwden op de op handen zijnde opkomst van antimateriesynthesetechnologie, maar er zijn nog steeds geen significante doorbraken op dit gebied.en de hoeveelheid verkregen antimaterie wordt niet gemeten in grammen, maar door individuele atomen.
Later verschenen er andere originele ideeën: in het kader van de Orion- en Daedalus-projecten werd bijvoorbeeld voorgesteld sterrenschepen te bouwen die zouden worden versneld door een reeks atoomexplosies. Zowel een zonnezeil als de straalmotormotor van Bassard werden beschouwd als een middel om relativistische snelheden te bereiken. Helaas zijn al deze opties erg duur en kunnen ze geen snelle oplossing bieden voor het grootste probleem: vluchten naar de dichtstbijzijnde ster en terug tijdens het leven van een generatie. Daarom werd in het begin van de jaren tachtig de discussie over bemande opties "bevroren", en kwamen projecten van lichtonderzoekssondes, die gemakkelijker te versnellen zijn en die geen omslachtig voedingssysteem nodig hebben, op de voorgrond.
STAR SHOT
Promotie video:
In 1985 stelde de Amerikaanse natuurkundige Robert Forward een conceptueel ontwerp voor voor de Starwisp-sonde, waarbij het dunste zeil met maaswijdte van slechts 20 gram wordt gemaakt, versneld door een 10 Gigawatt smalstralende microgolfstraal van een nabij-aardse satelliet. Met 115 g bereikt het netzeil een week lang 20% van de lichtsnelheid. Bij de rasterknooppunten zou Forward microschakelingen plaatsen met elementaire logica en lichtgevoeligheid. Tegen de tijd dat de sonde arriveert in het systeem van de dichtstbijzijnde ster bij ons, Alpha Centauri, zal de zender in een bijna-aardbaan weer aan gaan en de buitenaardse wereld "overspoelen" met een stroom microgolfenergie. Door gaascellen te gebruiken als ontvangerantennes, verzamelen de chips van de sonde deze energie en voert de sonde het nodige onderzoek uit. Dan veranderen de cellen van ontvangende cellen in zendende antennes en gaat de ontvangen informatie naar de aarde.
Het idee van Robert Forward in die tijd wekte niet veel interesse en werd lang vergeten. Tegenwoordig proberen de beroemde astrofysicus Stephen Hawking en de Russische miljonair Yuri Milner het nieuw leven in te blazen op een nieuw technisch niveau. Op 12 april, op de dag van de 55ste verjaardag van de eerste bemande ruimtevlucht van Yuri Gagarin, gaven ze een presentatie van het Starshot-project. Volgens het concept dat ze voorstelden, zal een zwerm microscopisch kleine voertuigen (StarChips) van enkele grammen, die elk zullen worden uitgerust met het lichtste reflecterende zeil, op een vlucht gaan naar Alpha Centauri. De zwerm zal worden verspreid door een enorme 100 Gigawatt grondlaser, gebouwd in een hoog bergachtig gebied om de mogelijke opwarming van de atmosfeer te verminderen. Net als in het Forward-project is de bedoeling dat de zwerm wordt versneld tot 20% van de lichtsnelheid. Vliegen door het Alpha Centauri-systeem, zullen microprobes in detail de planeten die zich daar bevinden fotograferen en gegevens naar de aarde verzenden. De sponsors van "Star Shot", samen met de maker van het sociale netwerk Facebook Mark Zuckerberg, trekken $ 100 miljoen uit om de technische aspecten van de missie uit te werken.
ROY PROBLEMEN
Men moet niet denken dat de auteurs van Star Shot de complexiteit van de geformuleerde taken niet begrijpen. Voor normaal gebruik moet het microscopisch apparaat van StarChip bijvoorbeeld in de ruimte kunnen navigeren, foto's kunnen maken van geselecteerde objecten, beschermd zijn tegen vernietiging door kosmische deeltjes en een eigen energiebron hebben. Zo'n techniek bestaat nog niet, of beter gezegd, hij bestaat, maar hij heeft een vaste grootte en massa, gemeten in kilogram, niet in grammen. Niettemin worden momenteel afzonderlijke oplossingen voorgesteld om de massa van sondes te verminderen: voor het oriëntatiesysteem gaan de auteurs van het project fotonenmotoren met lage stuwkracht gebruiken; als een bron van energie - radio-isotoop verval of verwarming van het oppervlak van sondes bij botsing met interstellair stof; als tv-camera's - speciale halfgeleiderapparaten die geen spiegels nodig hebben,lenzen en andere bewegende delen.
Het lasersysteem, dat de StarChip-zwerm op weg naar de sterren zal versnellen, roept ook grote vragen op. De prijs van laserversterkers daalt naarmate ze worden verbeterd en de massaproductie wordt uitgebreid, maar voor de bouw van de installatie zijn in ieder geval geen miljoenen, maar tientallen miljarden dollars nodig. Bovendien is 100 gigawatt aan energie vier keer meer dan al onze kerncentrales in Rusland momenteel leveren. Hoewel het publiek de presentatie van Hawking en Milner met grote belangstelling aanvaardde (we hebben het tenslotte over miljoenen dollars!), Waren wetenschappers sceptisch over het idee. Met name de Russische natuurkundige Boris Evgenievich Stern onderwierp het project aan pejoratieve kritiek. In zijn artikel "Two in Physics" geeft hij aan dat onder invloed van een laserstraal met zo'n hoog vermogen de zeiltemperatuur oploopt tot 30.000 K,wat zal leiden tot zijn onmiddellijke verdamping. Bovendien schrijft Stern dat als de laserinstallatie op aarde wordt geplaatst, zelfs op grote hoogte, het niet mogelijk zal zijn om de straal op een reflecterend oppervlak van enkele meters te richten vanwege de vervorming die door de atmosfeer wordt geïntroduceerd. Om de een of andere reden zijn de auteurs van het project vergeten dat de zwerm sondes naast een buitenaardse ster zal passeren, zodat de zwakke datastromen die door microscopisch kleine StarChip worden verzonden, worden "verstopt" met zijn "ruis". Als het blijkt een ontvanger te bouwen die zo'n klein signaal kan scheiden tegen de achtergrond van "ruis", dan heeft het geen zin om sondes te lanceren: het kan zelf dienen als een uitstekend hulpmiddel om de dichtstbijzijnde planetaire systemen te bestuderen.het richten van de straal op een reflecterend oppervlak van enkele meters zal niet werken vanwege de vervorming die door de atmosfeer wordt geïntroduceerd. Om de een of andere reden zijn de auteurs van het project vergeten dat de zwerm sondes naast een buitenaardse ster zal passeren, zodat de zwakke datastromen die door microscopisch kleine StarChip worden verzonden, worden "verstopt" met zijn "ruis". Als het blijkt een ontvanger te bouwen die zo'n klein signaal kan scheiden tegen de achtergrond van "ruis", dan heeft het geen zin om sondes te lanceren: het kan zelf dienen als een uitstekend hulpmiddel om de dichtstbijzijnde planetaire systemen te bestuderen.het richten van de straal op een reflecterend oppervlak van enkele meters zal niet werken vanwege de vervorming die door de atmosfeer wordt geïntroduceerd. Om de een of andere reden zijn de auteurs van het project vergeten dat de zwerm sondes naast een buitenaardse ster zal passeren, zodat de zwakke datastromen die door microscopisch kleine StarChip worden verzonden, worden "verstopt" met zijn "ruis". Als het blijkt een ontvanger te bouwen die zo'n klein signaal kan scheiden tegen de achtergrond van "ruis", dan heeft het geen zin om sondes te lanceren: het kan zelf dienen als een uitstekend hulpmiddel om de dichtstbijzijnde planetaire systemen te bestuderen. Als het blijkt een ontvanger te bouwen die zo'n klein signaal kan scheiden tegen de achtergrond van "ruis", dan heeft het geen zin om sondes te lanceren: het kan zelf dienen als een uitstekend hulpmiddel om de dichtstbijzijnde planetaire systemen te bestuderen. Als het blijkt een ontvanger te bouwen die zo'n klein signaal kan scheiden tegen de achtergrond van "ruis", dan heeft het geen zin om sondes te lanceren: het kan zelf dienen als een uitstekend hulpmiddel voor het bestuderen van de dichtstbijzijnde planetaire systemen.
Misschien hebben de sceptici gelijk, en is het Star Shot-project slechts een PR-campagne die is ontworpen om interesse in het onderwerp te wekken. Een andere optie is echter vrij waarschijnlijk: tijdens het oplossen van complexe technische problemen in verband met het project, zullen wetenschappers een manier kunnen vinden om een echte interstellaire sonde te creëren, die tijdens ons leven een lange reis zal maken.
Anton Pervushin