Călătoria interstelară, tot mai aproape de realitate. Cercetătorii vor să ajungă până la Alfa Centauri

Sondele Voyager 1 și Voyager 2 ale NASA, lansate în anii 1970, rămân singurele două obiecte create de om care au părăsit vreodată sistemul nostru solar. În timp ce acestea au sfidat așteptările și sunt încă operaționale, cercetătorii continuă să conceapă noi misiuni care ar putea explora dincolo de vecinătatea noastră stelară.

O tehnologie cunoscută sub numele de light sail, o pânză împinsă de lumină în loc de vânt, pare a fi o modalitate promițătoare de a realiza un astfel de obiectiv ambițios.

În cadrul a două noi studii, cercetătorii au explorat modul cel mai bun de a proiecta o pânză ușoară pentru o călătorie interstelară. Aceștia au descoperit că o astfel de pânză ar trebui să se unduiască și să aibă un model asemănător cu o rețea. Astfel, ei au ajuns la unele concluzii cu privire la cele mai bune materiale care ar trebui folosite.

O călătorie până la Alfa Centauri

Aceste studii au fost realizate în cadrul Breakthrough Starshot Initiative, un proiect de cercetare și inginerie care are ca scop dezvoltarea de noi modele pentru nave propulsate de pânze solare, capabile să călătorească până la Alfa Centauri, cel mai apropiat vecin al sistemului nostru solar.

Astfel, proiectul își propune să dezvolte o pânză luminoasă care să transporte o sondă de mărimea unui microcip cu o viteză de 20% din viteza luminii. În acest ritm, sonda ar urma să ajungă la Alfa Centauri în aproximativ 20 de ani.

Alfa Centauri se află la aproximativ 4 ani-lumină de Pământ, iar unii experți estimează că ar fi nevoie de cel puțin 6.300 de ani pentru a ajunge în sistem cu tehnologia existentă.

Tehnologia care poate duce o navă spațială în alt sistem solar

Pânzele luminoase, cunoscute și sub numele de pânze solare, pot funcționa pentru a propulsa navele spațiale fără a folosi combustibil pentru rachete. Acestea funcționează atunci când particulele de lumină, cunoscute sub numele de fotoni, lovesc pânza reflectorizantă, transferându-și impulsul către aceasta.

De-a lungul timpului, miliarde și miliarde de fotoni vor lovi pânza, transmițând suficient impuls pentru a „împinge” nava.

În 2019, Planetary Society, o organizație nonprofit de educație, a lansat pe orbita Pământului o navă spațială alimentată cu pânze solare, numită LightSail 2. Pânza ușoară a navei este alcătuită din patru secțiuni în formă de triunghi. În timp ce ambarcațiunea a ajuns în spațiu la bordul unei rachete SpaceX Falcon Heavy, pe orbită a manevrat folosind împingerea imprimată de lumina solară.

Modelarea pânzei solare perfecte

Cu toate acestea, Starshot diferă de LightSail 2. În timp ce LightSail 2 se bazează doar pe fotonii soarelui, Starshot ar avea nevoie de o lumină mai intensă pentru a ajunge la viteze extreme.

Pentru a face acest lucru, proiectul își propune să folosească laserele de pe Pământ pentru a concentra lumina intensă direct pe pânzele luminoase ale viitoarelor sonde Starshot, scrie Space.com.

În noile studii, cercetătorii au investigat cea mai eficientă formă și model pentru o pânză solară. Prima lucrare, condusă de Igor Bargatin, cercetător în cadrul departamentului de inginerie mecanică și mecanică aplicată de la Universitatea din Pennsylvania, sugerează că pânza luminoasă a lui Starshot ar trebui să fie realizată din foi ultra-subțiri din compusul chimic oxid de aluminiu.

Conceptul nu este unul nou

De asemenea, echipa recomandă ca, pentru a evita ruperea, aceasta trebuie să aibă o curbură semnificativă și „să se umfle ca o parașută, mai degrabă decât să rămână plată”. Mai ales cu vitezele mari pe care le urmărește echipa Starshot, pânza va suporta destul de multă tensiune.

Cea de-a doua lucrare a explorat modul în care interiorul pânzei ar putea distribui cel mai eficient căldura de la lumina provenită de la laserele de pe Pământ.

„Dacă pânzele absorb chiar și o fracțiune infimă din lumina laserului, acestea se vor încălzi până la temperaturi foarte ridicate”, a declarat autorul principal al studiului, publicat în revista Nano Letters, Aaswath Raman. „Pentru a ne asigura că nu se dezintegrează pur și simplu, trebuie să creștem capacitatea lor de a radia căldura, singurul mod de transfer de căldură disponibil în spațiu”.

Planul cercetătorilor pentru viitor este de a realiza astfel de structuri la scară mică și de a le testa cu lasere de mare putere.

Vă recomandăm să mai citiți și:

India testează o navă spațială asemănătoare cu navetele realizate de NASA

O navă spațială rusească a rămas blocată în orbita joasă a Pământului

Nava spațială Starship a companiei SpaceX ar putea fi lansată pe orbită în ianuarie

Situație jenantă pentru Boeing. Nava spațială Starliner nu ar suporta umiditatea