Han pasado dos años desde el
anuncio del proyecto para desarrollar un vuelo de estaciones automáticas (o estaciones) a Alpha Centauri, que se llamaba Starshot. Los autores de la idea son Stephen Hawking y Yuri Milner. Desafortunadamente, Hawking ya no está con nosotros, pero sus ideas siguen vivas, incluido un plan para enviar el robot a una estrella vecina. Vale la pena recordar que en el nivel actual de desarrollo tecnológico no permite que una persona implemente este proyecto: el cálculo se realiza sobre el hecho de que a mediados de siglo aparecerán las herramientas necesarias, y los primeros enviados de la humanidad volarán a Alpha Centauri, aunque sean electrónicamente mecánicos.
Todavía no vale la pena discutir el proyecto en sí, ya que aquí hay muchos matices diferentes; puedes escribir un libro completo sobre este tema, y no solo uno. Pero vale la pena hablar de un aspecto: la vela ligera. Todo el cálculo se basa en el hecho de que el dispositivo acelerará a altas velocidades debido a los potentes rayos láser enviados a la vela desde la parte posterior de la Tierra. Un excelente resultado en este caso será un conjunto de velocidad igual al 20% de la velocidad de la luz. De lo contrario, no tiene sentido en tal misión: para cuando aparezcan los resultados del proyecto, nadie lo recordará (tal vez la humanidad dejará de existir).
Las velas de este tipo no son nuevas. Han sido repetidamente descritos tanto por la ciencia ficción como por los estudiosos. Además, la vela se probó con el ejemplo del aparato IKAROS. Este último desarrolló una velocidad de 400 m / s. Es cierto que Starshot debería tener una velocidad mucho mayor: unos 60,000 km / s. IKAROS en comparación con Starshot: es lo mismo que una tortuga en comparación con Aquiles (cuál de ellos llegará primero a la línea de meta, no lo discutiremos ahora).
La vela tiene una serie de
limitaciones . Su área no debe ser inferior ni superior a 10 metros cuadrados, y la masa al mismo tiempo no puede exceder un gramo. Y una cosa más: el material no debe ser transparente para que los rayos láser no lo atraviesen, sino que ejerzan presión. El grosor de la vela será de unos 100 átomos. Un material que es adecuado para la resistencia y algunas otras características es el grafeno. Pero será transparente si se "despliega" hasta un grosor de 100 átomos. Por lo tanto, puede servir como un elemento estructural, pero no más. Qué usar adicionalmente es una pregunta abierta.
La buena noticia es que cuando la vela se encuentra con las moléculas de materia interestelar, y esto es a menudo hidrógeno y helio, simplemente pasarán a través del material sin dañarlo. El polvo es otro problema, pero según los científicos, al final del viaje, el polvo no dañará más del 0.1% del área total de la vela. Además, el polvo colisionará con la vela en la mayoría de los casos después de que el dispositivo tome la velocidad necesaria. Después de que la vela no juega un papel tan importante.
Otro problema técnico son los láseres. Sus características deben ser tales que los rayos no sean absorbidos por la atmósfera, la mayor parte del haz debe alcanzar la vela y empujarla hacia adelante. La longitud de onda del haz de luz en este caso será de 1-2 micrómetros. El oro o la plata, si cubren la vela, son capaces de reflejar los rayos láser y acelerar la vela. Pero no todo es tan simple, porque los rayos láser no deberían ser demasiado potentes para no destruir el material de la vela. Debido a las razones anteriores, este material no puede absorber demasiada energía del láser y, sin embargo, tiene un albedo bien definido.
Los científicos planean crear microestructuras en el interior de la vela que puedan distribuir eficientemente la energía del haz de luz para que la aceleración sea más rápida. Mucho depende de la estructura, aquí es posible una gran cantidad de soluciones de varios tipos, incluyendo irregularidades, agujeros y combinaciones de estos elementos.
Y aquí está el problema: ni el oro ni la plata son adecuados para los requisitos. En general, prácticamente no hay materiales ahora que correspondan a todos los parámetros de diseño de la vela. Además, no para todos los compuestos conocidos se conocen las características que los desarrolladores de velas necesitan saber. Quizás en el futuro se encuentre una conexión con las características requeridas después de que los científicos realicen un estudio adicional de los materiales existentes que pueden considerarse potencialmente adecuados para Starshot.
Hacer una vela es una tarea difícil que requiere tolerancias microscópicas (en este caso, el microscopio es electrónico, no óptico). Los errores más leves, y la vela, en lugar de acelerar, arrastrará su carga en diferentes direcciones, al igual que los héroes de la fábula de Krylov intentaron hacer frente al carro.
Sea como fuere, la humanidad aún no está en condiciones de comenzar la implementación de este interesante proyecto, por lo que tenemos que esperar.
DOI:
10.1038 / s41563-018-0075-8