Dois anos se passaram desde o
anúncio do projeto de desenvolvimento de um voo de estações automáticas (ou estações) para Alpha Centauri, chamado Starshot. Os autores da idéia são Stephen Hawking e Yuri Milner. Infelizmente, Hawking não está mais conosco, mas suas idéias continuam vivas, incluindo um plano para enviar o robô a uma estrela vizinha. Vale lembrar que, no atual nível de desenvolvimento de tecnologia, não permite que uma pessoa implemente esse projeto - o cálculo é feito no fato de que, em meados do século, as ferramentas necessárias aparecerão, e os primeiros enviados da humanidade voarão para Alpha Centauri, embora eletronicamente mecânico.
Ainda não vale a pena discutir o projeto, pois existem muitas nuances diferentes aqui; você pode escrever um livro inteiro sobre esse assunto, e não apenas um. Mas vale a pena falar sobre um aspecto - vela leve. Todo o cálculo baseia-se no fato de o dispositivo acelerar a altas velocidades devido aos poderosos raios laser enviados à vela pela parte de trás da Terra. Um excelente resultado nesse caso será um conjunto de velocidades igual a 20% da velocidade da luz. Caso contrário, não há sentido em tal missão - quando os resultados do projeto aparecerem, ninguém se lembrará (talvez a humanidade deixe de existir).
Velas desse tipo não são novas. Eles foram descritos repetidamente por ficção científica e estudiosos. Além disso, a vela foi testada no exemplo do aparelho IKAROS. Este último desenvolveu uma velocidade de 400 m / s. É verdade que o Starshot deve ter uma velocidade muito maior - cerca de 60.000 km / s. IKAROS em comparação com Starshot - é o mesmo que uma tartaruga em comparação com Aquiles (qual deles chegará à linha de chegada primeiro, não discutiremos agora).
A vela tem várias
limitações . Sua área não deve ser inferior a 10 metros quadrados e a massa ao mesmo tempo não pode exceder um grama. E mais uma coisa - o material não deve ser transparente para que os raios laser não passem por ele, mas exerçam pressão. A espessura da vela será assim de cerca de 100 átomos. Um material adequado para resistência e algumas outras características é o grafeno. Mas será transparente se for "expandido" até uma espessura de 100 átomos. Portanto, pode servir como um elemento estrutural, mas não mais. O que usar adicionalmente é uma questão em aberto.
A boa notícia é que, quando a vela encontra as moléculas da matéria interestelar - e isso geralmente é hidrogênio e hélio, elas simplesmente passam pelo material sem danificá-lo. A poeira é outro problema, mas, de acordo com os cientistas, no final da viagem, a poeira não danificará mais de 0,1% da área total da vela. Além disso, na maioria dos casos, o pó colidirá com a vela depois que o dispositivo atingir a velocidade necessária. Após a vela não desempenha um papel tão importante.
Outro problema técnico são os próprios lasers. Suas características devem ser tais que os raios não sejam absorvidos pela atmosfera; a maior parte do feixe deve alcançar a vela e empurrá-la para frente. O comprimento de onda do feixe de luz neste caso será de 1-2 micrômetros. Ouro ou prata, se cobrem a vela, são capazes de refletir os raios laser e acelerar a vela. Mas nem tudo é tão simples, porque os raios laser não devem ser muito potentes para não destruir o material da vela. Este material não pode absorver muito da energia do laser, devido às razões acima, e ainda possui um albedo bem definido.
Os cientistas planejam criar microestruturas no interior da vela que possam distribuir eficientemente a energia do feixe de luz, para que a aceleração acelere. Depende muito da estrutura, aqui é possível um grande número de soluções de vários tipos, incluindo solavancos, furos e combinações desses elementos.
E aqui está o problema - nem ouro nem prata são adequados para os requisitos. Em geral, agora praticamente não há materiais que correspondam a todos os parâmetros de projeto da vela. Além disso, nem todos os compostos conhecidos conhecem as características que os desenvolvedores de vela precisam conhecer. Talvez no futuro seja encontrada uma conexão com as características necessárias depois que os cientistas realizarem um estudo adicional dos materiais existentes que podem ser considerados potencialmente adequados para o Starshot.
Fazer uma vela é uma tarefa difícil que requer tolerâncias microscópicas (neste caso, o microscópio é eletrônico, não óptico). Os menores erros, e a vela, em vez de acelerar, puxarão sua carga em direções diferentes, assim como os heróis da fábula de Krylov tentaram lidar com o carrinho.
Seja como for, a humanidade ainda não está em posição de começar a implementação deste projeto interessante, por isso temos que esperar.
DOI:
10.1038 / s41563-018-0075-8