Így jutunk el a csillagokig…

TERMÉSZET VILÁGA

Amióta az ember először megpillantotta a csillagokat, azóta szeretne el is jutni hozzájuk, hogy saját szemével, közelről láthassa őket. Már a római történelem augustusi aranykorának nagy epikus költője, Vergilius is írt ilyen sort Aeneis című művébe (IX. ének, 641. sor):

„Macte nova virtute, puer, sic itur ad astra.”

Lakatos István fordításában ez így hangzik magyarul:

"Jól van, a tett, fiú, nagyszerű volt: ez a mezsgye visz égbe,"

Az idézett sorból négy szó (Sic itur ad astra) önálló szállóigévé vált, de szokásos magyar megfelelőjeként nem a már bemutatott fordítás terjedt el, hanem a következő változat: Így jutunk el a csillagokig.

Kozmikus léptékekben mérve a világűrnek csak elképzelhetetlenül kis részéről van közvetlen tapasztalatunk. A Naprendszer 20 fényéves körzetében már 150-nél is több csillagot ismerünk, ezek közül 12-ről bizonyosan tudjuk azt is, hogy vannak bolygói. A Földtől legmesszebb eljutó, 1977-ben indított Voyager 1 űrszonda ugyanakkor alig két éve ért el olyan térrészbe, amit a tudósok nem tekintenek már a Naprendszer részének. A szonda jelenlegi sebessége 17 km/s (61 200 km/h), amellyel a Földet ugyan 40 perc alatt megkerülné, de ez még mindig csak a fénysebesség 0,006%-a. Ilyen tempóban a Naphoz legközelebbi csillagig is majdnem 100.000 évig tartana az utazás – ha éppen arrafelé tartana az űrszonda (ami messze áll a valóságtól).

Aligha van komoly tudós, aki vitatná, hogy még a Naphoz legközelebb lévő csillagok közelében is rengeteg felfedezni való lenne. A Naprendszerhez legközelebb lévő csillagok például mindjárt – ha nem is egyedülálló, de feltétlenül szokatlan – hármas rendszert alkotnak, amelynek tagjai a déli féltekéről szabad szemmel is megfigyelhető Alpha Centauri A, ennek ikercsillaga, az Alpha Centauri B, valamint a rendkívül halovány Proxima Centauri. Ez utóbbi tömege a Nap 12%-a körüli, s körülötte néhány hónapja a Földhöz minden bizonnyal hasonló bolygó nyomait fedezték fel. Ennek tömege mintegy másfélszerese lehet a Földének, s a Proxima Centauritól mért távolsága a Föld-Nap távolsága kb. 5%-a, keringési ideje (vagyis az ottani év hossza) 11,2 földi nap. Ezen adatok alapján úgy becsülhető, hogy az egyébként még el sem nevezett bolygó felszíni hőmérséklete hasonló lehet a Földéhez. Róla nézve saját Napunk a Cassiopeia csillagkép legfényesebb objektuma lenne.

Csillag nevetávolság (fényév)megjegyzés
1Proxima Centauri
Alpha Centauri A
Alpha Centauri B
4,24
4,37
4,37
1 bolygó

2 bolygó
2Barnard-csillag5,96
3Luhman 16a
Luhman 16b
6,6
6,6
1 bolygó
x
4WISE 0855-07147,22014-ben felfedezett, nagyon halvány csillag
5Wolf 3597,78
6Lalande 211858,29
7Sirius A
Sirius B
8,58
8,58
Az égbolt legfényesebb csilaga
x
8Luyten 726-8 A
Luyten 726-8 B
8,73
8,73
9Ross 1549,68
10Ross 24810,32
11Epsilon Eridani10,521 bolygó
12Lacaille 935210,74
13Ross 12810,92
14WISE 1506+702711,092011-ben felfedezett, nagyon halvány csillag
15EZ Aquarii A
EZ Aquarii B
EZ Aquarii C
11,27
11,27
11,27
16Procyon A
Procyon B
11,40
11,40
1761 Cygni A
61 Cygni B
11,40
11,40
18Struve 2398 A
Struve 2398 B
11,52
11,52
19Groombridge 34 A
Groombridge 34 B
11,62
11,62
1 bolygó
x
20Epsilon Indi A
Epsilon Indi Ba
Epsilon Indi Bb
11,82
11,82
11,82
1 bolygó
x
x

A Naprendszerhez legközelebbi csillagokat tünteti fel a fenti táblázat, térben elfoglalt helyzetüket pedig az ábra szemlélteti. A Sirius a teljes égbolt legfényesebb csillaga, hazánkból általában februári estéken lehet a legjobban megfigyelni. A listán szereplő csillagok közül ezen kívül Magyarországról még a fényes Procyon és a haloványabb Epsilon Eridani látható szabad szemmel, kellően sötét helyekről pedig időnként még a 61 Cygni is. A húszas listára már nem fért fel, de a fenti ábrán megtalálható a Földtől 11,89 fényév távolságra lévő Tau Ceti is, amelynek tömege Napunkénál alig kisebb, s öt bolygót is gyanítanak körülötte.

A Naptól 41 fényévre lévő 55 Cancri nevű csillag körül is már öt exobolygó jelenlétére is van bizonyíték, ezek már nevet is kaptak: Galileo, Brahe, Lipperhey, Janssen és Harriot. A Janssen külön figyelmet is érdemel: tömege közel kilencszerese a Földének, s csillagához nagyon közel kering: egy ottani év hossza mindössze 16 óra. A becslések szerint a felszíni hőmérséklete akár a 2000 °C-ot is meghaladhatja. Spektroszkópiai vizsgálatok szerint a Janssenen szén igen nagy bőségben van jelen. Ez alapján terjedt el a bulvársajtóban az a hír, miszerint a bolygó felszínét gyémánt vonhatja be a Földön szokásos kőzetek helyett. Így aztán látható, hogy saját Naprendszerünk közvetlen kozmikus szomszédságában sincs hiány érdekes helyekben: milyen nagyszerű is lenne közelről megfigyelni őket!

Meglehet, századunk végére ez a kívánság valóra válhat. 2016. április 12-én New York-ban tartottak egy nevezetes sajtótájékoztatót: ezen Jurij Milner, egy Internetes vállalkozásoknak (Facebook, Twitter, Spotify, Groupon) köszönhetően milliárdossá vált orosz üzletember jelentette be az általa kezdeményezett, a legközelebbi csillagokhoz űrszondák küldését megcélzó tudományos program elindítását. A sci-fi irodalom rajongói számára ebben nem lehet semmiféle újdonság, ám az orosz mágnás valójában két lábbal áll a valóság talaján, és nem tervezi a jelenleg ismert fizikai törvények egyikének a felfüggesztését vagy megcáfolását sem. Az alapötlet lényege, hogy korunk nanotechnológiai fejlődésének köszönhetően egy automata űrszonda minden lényegi funkcióját el tudja látni egy olyan eszköz, amelynek a tömege nem haladja meg az 1 grammot. Ezeket megfelelő módszerrel, a Földön elhelyezett vagy Föld körüli pályára állított nagy energiájú lézerekkel akár a fénysebesség egyötödét is meghaladó sebességre lehet felgyorsítani. Egy ilyen űrszonda a környező csillagokat két-három évtized alatt elérheti és onnan információt tud visszaküldeni.

A sajtótájékoztató időzítése nem volt véletlen: éppen az első emberi űrutazás, Jurij Gagarin repülésének 55. évfordulójára esett. Jurij Milner vagyonának jelentős részét eddig is a tudományos haladás előremozdítására fordította: Breakthrough Prize néven tudományos díjat alapított, illetve a földön kívüli intelligenciák utáni rádió- és optikai távcsöves keresést végző szervezeteket 10 év alatt 100 millió dollárral támogatja. Az új, csillagközi kezdeményezésnek a „Breakthrough Starshot” nevet adta, s újabb 100 millió dollárt szánt a fejlesztések elindítására (azt senki nem gondolja, hogy ez elég is lesz a teljes cél megvalósítására). Ötletének megvalósításához tekintélyes tudományos támogatókat is megnyert: ilyen például Stephen Hawking, a nagy hírnevű, Cambridge-ben dolgozó elméleti fizikus, Freeman Dyson, a Princeton egyetem sokak által ismert professzora, vagy az Amerikai Űrkutatási Ügynökség (NASA) Ames Kutatóközpontjának több vezető munkatársa. A tervek szerint a kutatásokat ez utóbbi intézmény volt igazgatója, Pete Worden vezeti majd.

A jelenlegi űrhajók és űrszondák kémiai meghajtással működő rakéták segítségével mozognak a kozmoszban. Ezekben a tolóerőt kémiai reakciók hozzák létre, amelyeknek a szükséges reagenseit az űrhajón kell tárolni. Így aztán az az ellentmondásos helyzet jön létre, hogy a hosszabb utazásokhoz szükséges nagyobb mennyiségű üzemanyag magának a járműnek a tömegét is jelentősen növeli. Ezért aztán az elhasznált üzemanyag elég csekély része mozgat hasznos terhet a jelenlegi űrhajókban. Ezt jól példázza az a tény, hogy az első Holdra szállást megvalósító Apollo-11 teljes tömege kilövéskor 45,7 tonna volt, visszatéréskor viszont csak 4,9 tonna. A csillagközi utazásokhoz olyan meghajtásra lenne szükség, amely külső energiaforrást használ fel, mert így nem kell nagy tömegű üzemanyagot az űrhajóban vagy űrszondában szállítani. Ez korántsem annyira lehetetlen, ahogy elsőre tűnik.

Csillagközi utazásra eddig három, többé-kevésbé komolyan vehető, jelenlegi tudásunk révén is megvalósítható lehetőséget javasoltak. Az első ilyen lehetőség (amely egyébként a három közül a legkevésbé tűnik gyakorlatiasnak) a fekete lyukak mellett végzett gravitációs hintamanőverek. Magát az elvet (bár persze nem fekete lyuk körül) már számtalanszor használták a gyakorlatban: a Naprendszerben lévő bolygókat megfelelő időben és szögben megközelítve űrszondák vagy űrhajók sebessége hatékonyan növelhető. A művelet első, tudományos alapossággal kidolgozott leírása 1938-ból származik, és Jurij Vasziljevics Kondratyuk, az ukrán származású szovjet rakétakutató érdeme. A Luna 3 szovjet szonda 1959-ben már sikerrel meg is valósította az első gravitációs hintamanővert. Azóta gyakorlatilag minden, a Mars pályáját keresztező emberi űreszköz használta ez a műveletet. Ugyanezen az elven két, egymás körül keringő fekete lyuk segítségével akár galaxisok közötti utazásra alkalmas nagy sebességet is el lehetne érni. Ehhez a két fekete lyuknak nagyon elnyúlt pályán kell keringenie és elég nagynak is kell lennie ahhoz, hogy árapályerőik ne semmisítsék meg az űrszondát. A művelet lényege, hogy csekély energia-befektetésekkel lehetséges pályamódosítások segítségével úgy mozogjon az űrhajó, hogy csak akkor tartózkodjon a két fekete lyuk között, amikor azok egymáshoz közelítenek. A fenti ábra mutatja be nagyon leegyszerűsített formában, hogy milyen műveletekre lenne szükség. Így a fénysebességet meg lehetne közelíteni még egy nagy tömegű, embereket szállító űrhajóval is, majd egy újabb csekély pályamódosítással elhagyni a fekete lyukak környezetét – egyben a galaxist is. A relativisztikus hatások miatt ez az űrhajó a saját fedélzetén mérhető időt tekintve néhány év alatt jutni el nagyon távoli galaxisokba is, persze közben a Földön több tíz- vagy százmillió év telne el. Talán említeni sem kell, hogy mindehhez először a fekete lyukak megfelelő sajátságú párját kellene megtalálni. Ilyen egészen biztosan nincs a mi Naprendszerünkben, tehát már az utazás elkezdéséhez is csillagok közötti utazást kellene tenni.

A második, és talán a jelenlegi technológiák korlátait legkevésbé feszegető lehetőség a termonukleáris fúziós meghajtás. Ennek fizikai lényegét egy viszonylag egyszerű példán keresztül lehet illusztrálni: ha két deutérium-atommag egyesül (mint ahogy ez a Napban is megtörténik), akkor a keletkező héliumatommag tömege kb. 0,64%-kal kisebb, mint az eredeti két deutériummag tömegének összege. Ez az Einstein-féle tömeg-energia ekvivalencia elv alapján azt jelenti, hogy hatalmas energia szabadul fel egy ilyen magegyesülés során. Ha ez az energia kizárólag a keletkező héliumatom gyorsítására fordítódik, akkor annak sebessége elérhetné a fénysebesség 10%-át. Ezt az elméleti lehetőséget a tudományos körökön kívül is jól ismert nevű fizikus, Freeman Dyson alakította konkrétabb technológiai javaslattá. Elképzelésének alapja egy 20 kilométer átmérőjű, félgömb alakú, lökéshullámokat nagy hatásfokkal elnyelő ernyő lett volna, amely mögött rendszeresen hidrogénbombákat robbantottak volna, s az így keletkező lökéshullámok gyorsítják az űrhajót. Dyson becslése szerint kedvező esetben akár a fénysebesség egyharmincad részéig is fel lehet gyorsulni. Itt persze az űrhajónak folyamatosan magával kell vinnie az üzemanyagot (mármint a bombákat), de ezek nukleáris elven működnek, vagyis sokkal hatékonyabbak a kémiai elven működő meghajtásnál. Az elv magvalósítására a NASA 1958-ban Orion projekt néven kísérleteket is kezdett, így született az ábrán látható látványterv és elvi séma. A kutatási programnak 1963-ban az vetett véget, hogy az USA aláírta a nukleáris teszteket betiltó egyezményt. A projekt történetét Freeman Dyson fia, a tudománytörténettel foglalkozó George Dyson írta meg könyv formájában. Az igazság azonban az, hogy noha az elv embereket szállító űrhajó hajtására is könnyedén képes lenne, de az elért sebességgel még a legkedvezőbb esetben is évszázadokig tartana, amíg a legközelebbi csillagig el lehetne jutni.

A harmadik lehetőség, amelynek felhasználását Jurij Miller és az általa szervezett tudományos program is tervezi, automata, legénység nélküli űrszondák nagy energiájú lézernyalábokkal való gyorsítása. Ezt nevezik fotonmeghajtásnak is, fantáziaképét a bal oldali ábra mutatja. A fénynyomásról és ennek űrhajózási felhasználási lehetőségeiről a Természet Világában is jelent meg a napvitorlázásra összpontosító cikk 2015 szeptemberében. Az ilyen típusú meghajtáshoz nem feltétlenül van szükség a Napra, hiszen nagy energiasűrűségű fénysugarakat lézerekkel viszonylag könnyű előállítani.

A fotonmeghajtás megvalósításához az űrszondán semmi másra nincs szükség, csak egy jó tükörre. Az energiaforrás, a meghajtást biztosító lézer akár a szondától nagyon messze is lehet: az egyetlen lényeges dolog, hogy a nyalábnak el kell találnia a szonda tükrét. Jurij Milner csapatának számításaiban általában 70 GW teljesítményű lézer használatát feltételezik: egy ilyen elkészítése ugyan korántsem magától értetődő (ez a teljesítmény mintegy negyven Paksi atomerőművel lenne elérhető), de valójában nem szükséges hozzá jelentősebb technológiai áttörés; sok-sok ma is létező, kW-os tartományban működő lézer megfelelő összehangolása révén is megvalósítható lenne. Ilyen eszközöket az Amerikai Védelmi Minisztérium már most is tervez a DE-STAR (Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation) kutatási programban, amelynek elsődleges célja a Földet veszélyeztető aszteroidák pályájának módosítása. Ha a lézert a Földre telepítik, az időjárási viszonyok kiszámíthatatlansága, illetve a Föld forgásából eredő folyamatos pozícióváltás jelentik a fő problémát. Ezeket az űrben üzemelő, Föld körüli pályára állított lézerrel el lehet kerülni, ekkor viszont az eszköz energiaellátása jelentene igen komoly problémát.


A ma már elérhetőnek tűnő lehetőségek érdekes elvi számolásokra adnak lehetőséget. Ezeknél az űrszondán lévő tükör vastagságát 1 mikrométernek, anyagának sűrűségét pedig 1,4 g/cm3-nek szokták feltételezni. Egyetlen 70 GW-os lézer segítségével elképzelhető utazási stratégiák néhány alaptulajdonságát mutatja be a fenti ábra. A lézersugárzás nyalábja ugyan igen szigorúan párhuzamos, de ennek ellenére egy minimális széttartás így is van benne. Azt, hogy meddig lehet hasznosan gyorsítani egy szondát egy lézerrel, éppen ez a csekély széttartás szabja meg, mert ha a szonda már messze jár a lézertől, akkor a nyaláb átmérője elkerülhetetlenül meg fogja haladni a tükör méretét. Az ábra több különböző tömegű és tükörfelületű szondára is mutat számításokat. A legkisebb, mindössze egy gramm tömegű szonda példájában egy mindössze 86 cm-es átmérőjű tükör már elég ahhoz, hogy az eszköz szűk tíz percen belül, mintegy tízmillió kilométer alatt a fénysebesség 20 %-át elérje. Ez persze hatalmas gyorsulást jelent: a Föld felszínén uralkodó gravitációs gyorsulás több, mint tízezerszerese, de a Nap felszínén érvényes gyorsulásnál is ötszázszor nagyobb. Élőlény természetesen nem tudna ilyen körülményeket elviselni, de az 1 grammos űrszondatömegbe amúgy sem férnének bele utasok. A fenti ábrán bemutatott adatokat azzal a feltételezéssel számították ki, hogy a hajtáshoz felhasznált lézersugár csak egyetlen egyszer találja el a szondán lévő tükröt. A lézerforrásnál megfelelő tükörrendszert kiépítve a hatékonyság elvileg többszörösére lenne növelhető: ezt az elképzelést „foton-visszaforgatás” néven ismeri a szakirodalom.

Egy emberek szállítására is alkalmas űrhajónak viszont legalább 1 tonna a tömege; ilyen esetben a szükséges tükör átmérője legalább 1 km lenne, az elérhető maximális sebesség pedig a fénysebesség 0,5%-a. A gyorsulás időben egy szűk évig, térben majdnem a Plútó pályájáig tartana, közben a gyorsulás még a Hold gravitációs gyorsulásánál is lényegesen kisebb lenne. Ezzel a sebességgel egy évezredig tartana az Alpha Centauri elérése. Tehát a fonton-meghajtásos technológiával csak kis tömegű automata űrszondáknak lehet esélye arra, hogy egy emberöltőn belül elérjék a környező csillagokat. Viszont az elképzelésnek van egy váratlan előnye is: a gyorsulás mindössze tíz percig veszi igénybe a lézert, vagyis egyetlen rendszerrel évente akár ötvenezer szondát is el lehetne indítani, s ebből következően az sem jelentene problémát, ha az elindított űrszondák csak csekély százaléka ér célba és működik megfelelően.

A következő kérdés persze az, hogy hogyan lehet teljesen működő és hasznos adatokat a Földre juttató űrszondát készíteni úgy, hogy annak tömege mindössze 1 gramm körül legyen. Valójában ez a mai technológiával közel sem tűnik lehetetlennek. A jelenleg Föld körüli pályára juttatott szondák jelentős része úgynevezett CubeSat, vagyis lineáris méreteik 10×10×11,35 centiméter, tömegük pedig nem haladja meg az 1,33 kilogrammot. Manapság a megfelelő érzékelők, illetve vezérlést végző számítástechnikai eszközök mérete már eleve nagyon kicsi; valójában a ma épített nagy méretű űrszondákban a tömeg nagy részét az őket egymáshoz kötő rendszerek és a szerkezeti szilárdságot biztosító váz teszi ki. A számítástechnika világában alig három évtized alatt eljutottak a teremméretű, viszonylag kis teljesítményű számítógépektől az olyan, rendkívül gyors rendszerekig, amelyeknek a fizikai méretét nem a processzor vagy a memória határozza meg, hanem a külvilággal való kommunikációt biztosító, az emberi test sajátosságaihoz igazodó eszközök (billentyűzet, képernyő).

Izotópfelezési időelvi teljesítmény
238Pu87,7 év0,54 W/g
90Sr28,8 év0,46 W/g
210Po139 nap140 W/g
241Am432 év0,11 W/g
60Co5,27 év17,7 W/g

Egy csekély méretű űrszondába energiaforrást sem nehéz beleképzelni: radioizotópot használó termoelektromos generátorok (RTG) már régóta használatosak az űrkutatásban olyan eszközöknél, amelyek a napenergiát valamilyen okból nem tudják hasznosítani. Egy ilyen eszköz a radioaktív izotópok bomlásából származó hőt közvetlenül elektromos árammá alakítja a Seebeck-hatás segítségével. A fenti táblázat öt különböző radioaktív izotópot sorol fel, amely elvileg alkalmas lehet ilyen célra. Ezek közül az első kettőt, a 238Pu-ot és 90Sr-ot jó ideje ténylegesen is használják már RTG-kben (amelyek néha űrkutatástól eltérő alkalmazásokban is fontosak), aés már a 210Po-mal és 241Am-mal is vannak kísérletek. Az elképzelt 1 g-os szondát néhány évtizedig kellene működtetni, így fél évnél is rövidebb felezési ideje miatt a 210Po-izotóp erre nem lenne alkalmas. A táblázatban utolsóként látható izotópot, a 60Co-ot jelenleg nem használják RTG-kben, noha öt éves felezési ideje és nagy tömegegységre eső teljesítménye nagyon jól megfelelne a kis méretű űrszondák igényeinek. Érdekes módon az RTG teljesítményének megőrzésében a fénysebességhez közeli utazási sebesség segítene a relativitáselmélet értelmében fellépő időlassulás miatt.

A szomszédos csillagrendszerekben való eljutásnál nehezebb problémának tűnik az, hogy az űrszonda ott hogyan állhat pályára. Amíg ugyanis az utazási sebesség a fénysebesség 10-20 %-a, addig egy másik csillag körüli pályára álláshoz ennek legalább az ezredrészére kell lelassítani. Elvi lehetőség az új csillag fénynyomásának vagy napszelének kihasználása lehetne, esetleg a csillagrendszerben lévő égitestek mágneses tulajdonságainak felhasználása. Talán még érdekesebb ötlet a célcsillag exobolygóinak légkörében való súrlódást felhasználó fékezés. Ilyen műveletet a valóságban a Mars Global Surveyor szonda 1997-ben már használt a Mars körüli pályára álláshoz, 2014-ben pedig a Venus Express ugyanígy lassult a Vénusz körül. Persze ezekben a példákban jóval kisebb sebességváltozásra volt csak szükség, mint egy csillagok közötti utazásnál. Az elvi lehetőségek közös tulajdonsága, hogy még közelítő megtervezésükhöz is a jelenleginél sokkal pontosabb információ szükséges a célpontnak kiválasztott csillagrendszerről. Így az első ilyen típusú küldetés minden bizonnyal „flyby” típusú lesz, vagyis csak elrepül a kiválasztott csillag mellett, és közben a lehető legtöbb információt gyűjti össze a következő küldetéshez. A tervezett utazási sebességgel a Naprendszerben egy ilyen eszköz szűk három óra alatt repülne el a Nap mellett úgy, hogy közben kétszer keresztezné a Mars, a Föld, a Vénusz és a Merkúr pályáját. Az ilyen óriási sebességnek már az optikai képalkotásra is érdekes, torzító hatása lenne.

Akár sikerül az elért csillag körül pályára állni, akár nem, egy ilyen űrszonda csak akkor lehet az emberiség szempontjából sikeres és hasznos, ha adatokat küld vissza a Földre, vagyis képes a kommunikációra. Természetesen itt csak egyoldalú kommunikációról lehet szó: az űrszonda előre meghatározott program szerint működne, és a nyert adatokat visszaküldené a Földre valamilyen elektromágneses sugárzás segítségével. Az üzenetküldés még a legközelebbi csillagtól is bő négy évet venne igénybe egy irányba; ez semmiféle emberi beavatkozást nem tesz lehetővé. Valójában a kommunikáció kérdése az előzőekben ismertetett gyorsulási és lassulási problémáknál jóval nehezebben megoldhatónak tűnik. Elvi számítások szerint a lézerhajtásnál felhasznált tükör és mindössze 10 W adási teljesítmény segítségével 4 fényév távolságból lehetne kb. 70 Mbit/s sebességgel kommunikálni, ami megközelíti egy ma használatos vezeték nélküli Internetes adatátvitel sebességét. Az erre valóban alkalmas technológiáknak azonban manapság még nyoma sincsen. Elképzelhető, hogy folyamatos, állandó adási teljesítmény helyett kedvezőbb lenne szakaszosan, a teljes idő csekély részében jóval nagyobb adási teljesítményeket használni, de ehhez az egyébként is kicsi űrszondán még valamiféle energiatárolási rendszernek is kellene lennie.

Mindezen nehézségek ellenére Jurij Milner és a kezdeményezést támogató tudósok azt gondolják, hogy a legközelebbi csillagokig eljutó és a Földre adatokat küldő űrszonda egyetlen emberöltőn belül akár célba is juthat, mert a szükséges technológiai fejlődés nem nagy, ez a közeljövőben várhatóan megvalósul. Az első kihívás a mikroméretű eszközök pontos elkészítése, ebben a mobiltelefon-gyártóknak már ma is elég nagy tapasztalata van. A StarChip névre keresztelt részprojekt célja, hogy lényegében egyetlen csipen teljes űrszondát alakítsanak ki kamerával, áramforrással, navigációs és kommunikációs rendszerrel. A mai legjobb technológiákkal egy ilyen eszköz tömege 370 mg (vagyis alig több, mint egy gramm harmada), a 2030-ig várható ipari fejlődés révén pedig valószínűleg 220 mg-ra csökken majd. Az ilyen StarChip-eket tömegesen is lehetne gyártani nagyjából egy okostelefon árával összevethető költséggel.

A második kihívás nanotechnológiai jellegű: a lézerhajtáshoz szükséges, igen kis tömegű tükör elkészítéséhez olyan anyagra van szükség, amely néhány száz atomnak megfelelő vastagságú rétegben is kellően stabil mechanikailag. Az eddig tesztelt napvitorlák még nem tesznek eleget ezeknek a követelményeknek, de nincsenek nagyon távol sem. A harmadik kihívás a megfelelő lézertechnológia kifejlesztése: a számításoknál feltételezett 70 GW teljesítményű lézer természetesen ma még nem létezik a Földön, azonban – amint arról már szó volt – kifejlesztésén más okokból is munkálkodnak a szakemberek, és a jelenlegi becslések szerint néhány évtizeden belül sikerrel is járhatnak. És Jurij Milner eltökéltsége révén ehhez jelenleg az anyagi feltételek is adottak.

2017.01.31.


This template downloaded form free website templates